کاربرد روباتیک در ریخته گری سرمایه گذاری

فرآیند ریخته گری سرمایه گذاری شامل بسیاری از کارکردهای اضافی و پیچیده است. استفاده از رباتیک برای انجام این کارکردها می تواند یک سری مزایا را برای مشتریان به ارمغان آورد. کاربرد روباتیک در ریخته گری سرمایه گذاری (ریخته گری موم گمشده) به تدریج فرآیندهای سنتی را خراب می کند ، باعث بهبود راندمان تولید و کیفیت ریخته گری از طریق اتوماسیون و عملیات دقیق می شود.

در زیر ، تجزیه و تحلیل مفصلی از کاربردهای اصلی ، مزایا و سناریوهای کاربردی آن وجود دارد:

I. کاربردهای اصلی روبات ها در ریخته گری سرمایه گذاری

1. آماده سازی و مونتاژ مدل موم

قالب تزریق مدل موم:

این ربات برای کنترل فشار تزریق ، دما و زمان مواد موم به یک بازوی روباتیک با دقت بالا مجهز شده است تا به نمونه سازی سریع مدلهای پیچیده موم (مانند مدل های موم تیغه های موتور هواپیما و قطعات دقیق پزشکی) برسد.

مزایا: در مقایسه با تزریق دستی ، خطای بعدی را می توان در ± 0. 02 میلی متر کنترل کرد و باعث کاهش حباب ها و نقص انقباض شد.

مونتاژ مدل موم (مونتاژ درخت موم):

این روبات مدل موم را از طریق سیستم تشخیص بصری قرار می دهد و به طور خودکار مدل موم را به یک درخت موم (ماژول) جوش می دهد یا به آن پیوند می زند و جایگزین قطعه مونتاژ دستی به صورت قطعه می شود.
مورد: مونتاژ درخت موم موم توربوشارژر اتومبیل ، ربات می تواند موقعیت یابی دقیق و جوش مدلهای موم {0}} را در مدت 5 دقیقه تکمیل کند و راندمان 3 بار افزایش می یابد.

2. آماده سازی پوسته (پوشش پوسته و شن و ماسه)

خط تولید پوشش پوسته خودکار:

این روبات درخت موم را می چسباند و آن را در مخزن پوشش غوطه ور می کند و چسبندگی یکنواخت پوشش را از طریق حرکت چند محوره کنترل می کند ، که به ویژه برای ساختارهای پیچیده مانند سوراخ های عمیق و شکاف های باریک (مانند پوشش حفره درونی ریخته گری های هوافضا) مناسب است.
داده ها: خطای ضخامت هر لایه از پوشش پوسته دستی سنتی حدود 15 ± است و خطای پوشش پوسته ربات را می توان در 5 ٪ پوند کنترل کرد.

سیستم ماسه ای هوشمند:

این ربات به طور پویا زاویه شن و ماسه را با توجه به موقعیت پوسته تنظیم می کند تا از تجمع یا نشت ماسه جلوگیری کند و "نقص پوسته" را کاهش دهد (مانند سوراخ های ماسه ای و لایه برداری پوسته).

3

عملیات شباهت با دمای بالا:

این روبات درخت موم را به سمت کتری آب گیری در یک محیط دمای بالا (درجه {0}}) منتقل می کند تا از تماس دستی با مایع بخار و موم جلوگیری شود و ایمنی را بهبود بخشد. برخی از روبات ها برای کاهش باقیمانده موم به بازوهای روباتیک پوشش ضد چسب مجهز شده اند.

خشک کردن پوسته و بازرسی:

این روبات مجهز به سنسورهای مادون قرمز برای نظارت بر درجه خشک کردن پوسته در زمان واقعی و تنظیم خودکار سرعت و دمای باد در کوره خشک کردن است. سیستم بازرسی بصری سطح پوسته را اسکن می کند تا نقص هایی مانند ترک و ضخامت ناهموار را مشخص کند.

4. کنترل ریختن فلز و خنک کننده

ربات ریختن دقیق:

این روبات کوره ذوب و ملاقه را پیوند می دهد و سرعت ریختن را به طور دقیق کنترل می کند (مانند 0. {1} kg\/s قابل تنظیم) از طریق سنسور کنترل نیرو برای جلوگیری از تلاطم و پاشیدن و کاهش نقص مانند ریختن کافی و سرد.
کاربرد: در ریخته گری آلیاژ با درجه حرارت بالا موتورهای هواپیما ، ریختن ربات می تواند میزان قراضه را از 12 ٪ از عملکرد دستی به کمتر از 5 ٪ کاهش دهد.

برنامه ریزی مسیر خنک کننده:

با توجه به مواد و ساختار ریخته گری ، ربات پوسته را در بهترین موقعیت ایستگاه خنک کننده (مانند نزدیک نازل خنک کننده هوا یا ناحیه خنک کننده آهسته) قرار می دهد ، شیب خنک کننده را بهینه می کند و تغییر شکل استرس حرارتی را کاهش می دهد.

5. تمیز کردن و پردازش پس از آن

گلوله و سنگ زنی خودکار:

این ربات از جت های آب پر فشار یا ابزارهای ماسهبازی برای از بین بردن پوسته استفاده می کند و از یک بازوی روباتیک تحت کنترل نیرو برای خرد کردن برس (مانند صفحات لبه تیغه و حفره های داخلی) استفاده می کند تا از انحراف ابعادی ناشی از عملکرد دستی جلوگیری شود.
مقایسه کارآیی: تمیز کردن دستی یک ریخته گری هواپیمایی {0}} ساعت طول می کشد ، در حالی که ربات می تواند آن را در مدت 40 دقیقه تکمیل کند و مقدار ناهمواری سطح از 12.5μm به 3.2μm کاهش می یابد.

تعمیر نقص (جوشکاری چاپ سه بعدی):

برخی از روبات های سطح بالا توابع روکش لیزر را برای انجام تعمیرات چاپی سه بعدی بر روی نقص محلی ریخته گری ها (مانند منافذ و انقباض) ادغام می کنند ، و جایگزین جوشکاری سنتی جوشکاری آرگون برای کاهش تغییر شکل منطقه تحت تأثیر گرما می شوند.

ii. مزایای اصلی فناوری ربات

1. دقت و قوام بهبود یافته

قابلیت کنترل سطح میکرون:
در فرآیند مونتاژ مونتاژ موم و پوشش پوسته ، دقت موقعیت یابی مکرر ربات می تواند به ± {{0}}. 05 میلی متر برسد ، اطمینان حاصل می کند که تحمل بعدی هر ریخته گری در 0.1 ٪ پوند کنترل می شود و نیازهای بالای هوافضا ، پزشکی و سایر زمینه ها را برآورده می کند.

استاندارد سازی پارامترهای فرآیند:

به جای عملکرد دستی ، این روبات به شدت از روشهای از پیش تعیین شده (مانند پوشش ویسکوزیته پوشش ، زمان شن و ماسه ، سرعت ریختن) پیروی می کند ، نوسانات انسانی را از بین می برد و میزان عملکرد تولید دسته ای را با {0 0}} ٪ افزایش می دهد.

2. راندمان تولید به طور قابل توجهی بهبود یافته است

24- ساعت کار مداوم:

این ربات نیازی به استراحت ندارد و می تواند به تولید سه تغییر برسد و ظرفیت تولید واحد را بیش از 50 ٪ افزایش می دهد. به عنوان مثال ، بعد از اینکه یک شرکت قطعات خودرو یک ربات پوشش پوسته را معرفی کرد ، ظرفیت تولید ماهانه آن از قطعات 8 ، {3}}} به 12 ، {5 {}} افزایش یافت.

اتصال فرآیند یکپارچه:

از طریق خط مونتاژ ربات ، آماده سازی قالب موم ، پوشش پوسته ، ریختن و سایر پیوندها برای کاهش زمان گردش کارکشی یکپارچه شده است (انتقال دستی سنتی در حدود 15-30 دقایق\/فرآیند انجام می شود ، و ربات فقط {1} دقیقه طول می کشد).

3. قابلیت تولید ریخته گری های ساختار پیچیده

حل تنگنای فرآیندهای سنتی:

For castings with deep holes (length-to-diameter ratio>5: 1) ، دیوارهای نازک (ضخامت<1mm) or twisted inner cavities, robots can achieve precise wax molding and uniform shell coating through multi-axis linkage, which is extremely difficult for manual operation.
مورد: پس از یک تیغه توربین گازی (ضخامت دیواره {0}}. 8 میلی متر ، حفره داخلی پیچیده) توسط روبات ها پوشش داده شد ، میزان عملکرد از 35 ٪ به 78 ٪ افزایش یافته است.

4. بهینه سازی ایمنی و حفاظت از محیط زیست

جایگزینی کار دستی در محیط های خطرناک:

In high-temperature (>1000 درجه) و محیط های رقص بالا (تمیز کردن پوسته) مانند آبشویی و ریختن ، روبات ها می توانند از قرار گرفتن در معرض سوختگی ، استنشاق گرد و غبار سیلیس و سایر خطرات جلوگیری کنند و مطابق با استانداردهای بهداشت و ایمنی شغلی باشند.

کاهش زباله های مواد:

پوشش دقیق و کنترل پوسته می تواند مصرف پوشش ، ماسه و فلز مذاب را کاهش دهد (مانند استفاده از پوشش از 60 ٪ از عملکرد دستی به 85 ٪) ، در حالی که باعث کاهش تولید زباله و انتشار کربن می شود.

5. تولید هوشمند و داده محور

اینترنت صنعتی یکپارچه (IIOT):

این روبات داده های فرآیند (مانند دمای قالب موم ، ویسکوزیته رنگ و فشار ریختن) را در زمان واقعی از طریق سنسورها جمع می کند ، آن را برای تجزیه و تحلیل در سیستم MES بارگذاری می کند و بهینه سازی پویا پارامترهای فرآیند (مانند تنظیم تعداد لایه های پوشش بر اساس داده های زمان واقعی) را تحقق می بخشد.

نگهداری پیش بینی کننده:

از طریق داده های عملکرد ربات (مانند سایش مفصل بازوی مکانیکی ، نوسانات جریان موتور) ، می توان برای کاهش خرابی تجهیزات ، هشدار اولیه تجهیزات را کاهش داد (چرخه نگهداری 30 ٪ افزایش یافته ، میزان خرابی 40 ٪ کاهش یافته است).