Процесс инвестиционного литья включает в себя множество избыточных и сложных функций. Использование робототехники для выполнения этих функций может принести серию преимуществ клиентам. Применение робототехники в инвестиционном литье (потерянное восковое литье) постепенно подрывает традиционные процессы, повышает эффективность производства и качество литья за счет автоматизации и точных операций.
Ниже приведен подробный анализ его основного использования, преимуществ и типичных сценариев применения:
I. Основное использование роботов в инвестиционном кастинге
1. Подготовка и сборка восковой модели
Внедрение восковой модели:
Робот оснащен высокоразмерным роботизированным рычагом для контроля давления впрыска, температуры и времени воскового материала для достижения быстрого прототипирования сложных восковых моделей (таких как восковые модели лезвий самолета и медицинские детали точности).
Преимущества: по сравнению с ручной инъекцией, ошибка размерной, можно контролировать в пределах ± 0. 02 мм, уменьшение пузырьков и дефектов усадки.
Сборка восковой модели (сборка восковых деревьев):
Робот обнаруживает модель воска через систему визуального распознавания и автоматически сжимает или связывает одну восковую модель в восковое дерево (модуль), заменяя ручную сборку за кусочком.
Корпус: АВТОМОБИЛЬНОЕ ТУРБОВОЕ ОБРАЩЕНИЕ СБОРКА Восковой дерева, робот может завершить точное позиционирование и сварку моделей воска {0}} в течение 5 минут, а эффективность увеличивается в 3 раза.
2. Приготовление раковины (покрытие и шлифование оболочки)
Производственная линия автоматического оболочки:
Робот зажимает восковое дерево и погружает его в резервуар для покрытия и контролирует равномерную адгезию покрытия через многоосное движение, которое особенно подходит для сложных структур, таких как глубокие отверстия и узкие промежутки (такие как внутреннее полость аэрокосмического покрытия).
Данные: ошибка толщины каждого слоя традиционного ручного покрытия оболочки составляет около ± 15%, а ошибка покрытия оболочки робота может контролироваться в течение ± 5%.
Интеллектуальная система шлифования:
Робот динамически регулирует угол шлифования и скорость потока в соответствии с положением оболочки, чтобы избежать накопления или утечки песка, и уменьшает «дефекты коры» (например, отверстия для песка и очистка оболочки).
3. Depaxing и обработка оболочки
Высокотемпературная операция DePaxing:
Робот перемещает восковое дерево в чайник по депле в высокотемпературной среде (80-120 степень), чтобы избежать ручного контакта с парами и восковой жидкостью и повысить безопасность. Некоторые роботы оснащены роботизированными руками с антипригарным покрытием, чтобы уменьшить остатки воска.
Сушка и осмотр раковины:
Робот оснащен инфракрасными датчиками для мониторинга степени высыхания оболочки в режиме реального времени и автоматически регулировать скорость и температуру ветра в сушильной печи; Система визуального осмотра сканирует поверхность оболочки, чтобы идентифицировать дефекты, такие как трещины и неровная толщина.
4. Металлический залив и управление охлаждением
Точность заливающего робота:
Робот связывает плавирующую печь и ковш и точно управляет скоростью заливки (например, 0. 1-5 кг\/с регулируется) через датчик управления силой, чтобы избежать турбулентности и разбрызгивания, и уменьшить дефекты, такие как недостаточная заливка и холод.
Применение: В высокотемпературных сплавных отливках авиационных двигателей заливка робота может снизить скорость лома с 12% ручной работы до менее 5%.
Планирование пути охлаждения:
Согласно материалу и структуре литья, робот ставит оболочку в наилучшее положение охлаждающей станции (например, вблизи сопла воздушного охлаждения или площадь медленного охлаждения), оптимизирует градиент охлаждения и уменьшает деформацию теплового напряжения.
5. Очистка и пост-обработка
Автоматизированный обстрел и шлифование:
Робот использует водяные струи или инструменты для песочной обработки высокого давления для удаления оболочки, и использует роботизированную руку, контролируемую силой, для измельчения заусенцев (таких как краевые пластины лезвия и закуски внутренней полости), чтобы избежать размерных отклонений, вызванных ручной эксплуатацией.
Сравнение эффективности: ручная очистка одного авиационного литья занимает 2-3, в то время как робот может завершить его в течение 40 минут, а значение RA шероховатости поверхности уменьшается с 12,5 мкм до 3,2 мкм.
Ремонт дефектов (сварка 3D -печать):
Некоторые высококачественные роботы интегрируют функции лазерной облицовки для выполнения ремонта 3D-печати на локальных дефектах отливок (таких как поры и усадка), заменив традиционную сварку аргонов, чтобы уменьшить деформацию зоны, влияющей на тепло,.
II Основные преимущества технологии роботов
1. Повышенная точность и последовательность
Возможность управления на уровне микрон:
В процессе сборки восковой формы и покрытия оболочки повторное точность позиционирования робота может достигать ± {{0}. 05 мм, гарантируя, что допустимость размерной аэрокосмической, медицинской и другие поля контролируется в пределах ± 0,1%.
Стандартизация параметров процесса:
Вместо операции с ручным опытом робот строго следует за заданными процедурами (такими как вязкость покрытия, время шлифования, скорость заливки), устраняет колебания человека и увеличивает скорость урожайности производства партии с помощью {0}}%.
2. Значительно повышенная эффективность производства
24- час непрерывная операция:
Робот не нуждается в отдыхе и может достигать производства из трех сдвигов, увеличивая производственные мощности единиц более чем на 50%. Например, после того, как компания автомобильных частей представила робота с покрытием Shell, его ежемесячная производственная мощность увеличилась с 8, 000 кусочков до 12, {5}}.
Бесплатное соединение процесса:
Через линию сборки робота подготовка восковой формы, покрытие оболочки, заливка и другие ссылки интегрированы для сокращения времени оборота заготовки (традиционная ручная передача требует {0}} минут\/процесса, а робот требует 2-5 минут).
3. Производственная способность сложных структурных отливок
Решение узкого места традиционных процессов:
For castings with deep holes (length-to-diameter ratio>5: 1), тонкие стены (толщина<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: после лезвия газовой турбины (толщина стенки 0. 8 мм, комплексная внутренняя полость) была покрыта роботами, уровень доходности увеличился с 35% до 78%.
4. Оптимизация безопасности и защиты окружающей среды
Замена ручного труда в опасной среде:
In high-temperature (>1000 градусов) и среды высокой точки зрения (чистка раковины), такие как DePaxing и Pulling, роботы могут избежать воздействия ожогов, вдыхания пыли кремнезема и других рисков, а также соответствовать стандартам охраны труда и безопасности.
Установка отходов материала:
Точное покрытие оболочки и контроль заливки могут снизить потребление покрытий, песка и расплавленного металла (например, использование покрытия от 60% ручной работы до 85%), при этом сокращение выработки отходов и выбросов углерода.
5. Интеллектуальный производство и управление данными
Интегрированный промышленный Интернет вещей (IIOT):
Робот собирает данные процесса (такие как температура восковой формы, вязкость краски и давление залива) в режиме реального времени через датчики, загружает их в систему MES для анализа и реализует динамическую оптимизацию параметров процесса (например, настройку количества слоев покрытия на основе данных в реальном времени).
Предсказательное обслуживание:
Благодаря данным работы робота (например, износ механического рычага, колебаниям двигателя) можно предоставить раннее предупреждение об отказе оборудования для сокращения времени простоя (цикл обслуживания, продлеванного на 30%, частота отказов снизилась на 40%).