Процесът на леене на инвестиции включва много излишни и сложни функции. Използването на роботика за изпълнение на тези функции може да донесе поредица от предимства на клиентите. Прилагането на роботика в инвестиционното леене (загубен восък) постепенно подрива традиционните процеси, подобрява ефективността на производството и качеството на кастинга чрез автоматизация и прецизни операции.
По -долу е подробен анализ на основните му приложения, предимства и типични сценарии на приложение:
I. Основни употреби на роботи в инвестиционния кастинг
1. Подготовка и сглобяване на модели с восък
Восъчен модел инжекционно формоване:
Роботът е оборудван с високо прецизна роботизирана ръка, за да контролира налягането на инжектиране, температурата и времето на восъчния материал за постигане на бързо прототипиране на сложни восъчни модели (като восъчни модели на остриета на двигателя на самолета и медицински прецизни части).
Предимства: В сравнение с ръчното инжектиране, грешката на размерите може да бъде контролирана в рамките на ± 0. 02 мм, намалявайки мехурчета и дефекти на свиване.
Сглобяване на восъчен модел (сглобяване на восъчно дърво):
Роботът локализира восъчния модел чрез системата за визуално разпознаване и автоматично заварява или свързва модела с един восък в восъчно дърво (модул), замествайки ръчно сглобяване по парче.
Случай: Автомобилно сглобяване на восъчно дърво с турбокомпресор, роботът може да завърши точното позициониране и заваряване на 20+ восъчни модели в рамките на 5 минути и ефективността се повишава с 3 пъти.
2. Подготовка на черупката (покритие на черупката и шлифоване)
Автоматизирана производствена линия на покритието на черупките:
Роботът притиска восъчното дърво и го потапя в резервоара за покритие и контролира равномерното адхезия на покритието чрез многоосно движение, което е особено подходящо за сложни конструкции като дълбоки дупки и тесни пропуски (като вътрешно покритие на кухината на аерокосмическите отливки).
Данни: Грешката на дебелината на всеки слой от традиционното ръчно покритие на обвивката е около ± 15%, а грешката на покритието на обвивката на робота може да бъде контролирана в рамките на ± 5%.
Интелигентна система за шлифоване:
Роботът динамично регулира ъгъла на шлифоване и дебита според положението на обвивката, за да се избегне натрупването или изтичането на пясък и да намали „дефектите на коричката“ (като отвори за пясък и отлепване на черупките).
3. Обработка и обработка на черупки
Операция за деваксиране с висока температура:
Роботът премества восъчното дърво в кацащия на обезводняването в среда с висока температура (80-120 градус), за да избегне ръчен контакт с парна и восъчна течност и да подобри безопасността. Някои роботи са оборудвани с роботизирани рамена против покритие за намаляване на восъчните остатъци.
Сушене и проверка на черупките:
Роботът е оборудван с инфрачервени сензори, за да наблюдава степента на сушене на черупката в реално време и автоматично да регулира скоростта и температурата на вятъра в пещта за сушене; Системата за визуална проверка сканира повърхността на черупката, за да идентифицира дефекти като пукнатини и неравномерна дебелина.
4. Управление на излива и охлаждане на метал
Прецизно изливане на робот:
Роботът свързва топящата се пещ и черпака и точно контролира скоростта на изливане (като 0. 1-5 kg\/s регулируем) чрез сензора за контрол на силата, за да се избегне турбуленцията и пръскането, и намалява дефектите като недостатъчно изливане и студ.
Приложение: При високотемпературни сплави от летища на двигатели на самолети, изливането на роботи може да намали скоростта на скрап от 12% от ръчната работа до по-малко от 5%.
Планиране на охлаждащия път:
Според материала и структурата на леенето, роботът поставя черупката в най -доброто положение на охлаждащата станция (например в близост до накрайника за охлаждане на въздуха или зоната на бавно охлаждане), оптимизира градиента на охлаждане и намалява деформацията на термичния стрес.
5. Почистване на леене и след обработка
Автоматично обстрел и смилане:
Роботът използва водни струи с високо налягане или пясъчни инструменти, за да премахне черупката и използва роботизирана ръка, контролирана от сила, за да смила бури (като ръбови плочи на острието и вътрешни кухини), за да избегне размерите на отклонения, причинени от ръчна работа.
Сравнение на ефективността: Ръчното почистване на едно авиационно леене отнема 2-3 часа, докато роботът може да го завърши в рамките на 40 минути, а стойността на грапавостта на повърхността RA се намалява от 12,5 µm до 3.2 µm.
Ремонт на дефекти (3D ремонт на печат):
Някои роботи от висок клас интегрират лазерните функции за облицовка за извършване на 3D ремонт на печат върху местни дефекти на отливките (като пори и свиване), замествайки традиционното заваряване на аргонова дъга за заваряване, за да се намали деформацията на зоната, засегната от топлина.
II. Основни предимства на роботната технология
1. Подобрена точност и последователност
Способност за контрол на микрона:
В процеса на сглобяване на восъчна плесен и процесът на покритие на черупките, повторната точност на позициониране на робота може да достигне ± {{0}}. 05 мм, като се гарантира, че размерът на толеранса на всеки леене се контролира в рамките на ± 0,1%, отговарящо на изискванията за висока производителност на аерокосмическото, медицинските и други полета.
Стандартизация на параметрите на процеса:
Вместо работа с ръчен опит, роботът стриктно следва предварително зададените процедури (като вискозитет на покритие, време за шлифоване, скорост на изливане), елиминира колебанията на човека и увеличава скоростта на добив на партидното производство чрез 20-30%.
2. Значително подобрена ефективност на производството
24- Часова непрекъсната работа:
Роботът не е необходимо да почива и може да постигне производство на три смени, увеличавайки производствения капацитет на единицата с повече от 50%. Например, след като компания за автомобилни части въведе робот за покритие на черупките, месечният му производствен капацитет се увеличи от 8, 000 парчета до 12, 000 парчета.
Безпроблемна връзка с процеса:
През сглобяващата линия на робота подготовката на восъчна форма, покритието на обвивката, изливането и други връзки са интегрирани за намаляване на времето за оборот на детайла (традиционният ръчен трансфер отнема около 15-30 минути\/процес, а роботът отнема само 2-5 минути).
3. Производствена способност на сложни структурни отливки
Решаване на препятствието на традиционните процеси:
For castings with deep holes (length-to-diameter ratio>5: 1), тънки стени (дебелина<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.
Случай: След острие на газовата турбина (дебелина на стената 0. 8 мм, сложна вътрешна кухина) се покрива от роботи, скоростта на добив се увеличава от 35% на 78%.
4. Оптимизация на безопасността и опазването на околната среда
Подмяна на ръчен труд в опасна среда:
In high-temperature (>1000 градуса) и среди с висока правене (почистване на черупки) като деваксиране и изливане, роботите могат да избегнат работниците от излагане на изгаряния, вдишване на силициев прах и други рискове и да отговарят на стандартите за здраве и безопасност на труда.
Намаляване на материалните отпадъци:
Прецизното покритие на черупките и контрола на изливането може да намали консумацията на покрития, пясък и разтопен метал (като използване на покритие от 60% от ръчната работа до 85%), като същевременно намалява производството на отпадъци и въглеродните емисии.
5. Интелигентно производство и базирани на данни
Интегриран индустриален Интернет на нещата (IIOT):
Роботът събира данни за процеса (като температура на восъчна плесен, вискозитет на боята и налягане на изливане) в реално време чрез сензори, качва го в системата MES за анализ и реализира динамична оптимизация на параметрите на процеса (като например регулиране на броя на слоевете на покритие въз основа на данните в реално време).
Предсказуема поддръжка:
Чрез данни за работа с роботи (като механично износване на ставите на ARM, колебания на тока на двигателя), може да се даде ранно предупреждение за повреда на оборудването за намаляване на престоя (цикълът на поддръжка, удължен с 30%, степента на отказ е намалена с 40%).