El proceso de lanzamiento de la inversión incluye muchas funciones redundantes y complejas. El uso de robótica para realizar estas funciones puede traer una serie de beneficios a los clientes. La aplicación de robótica en la fundición de inversión (lanzamiento de cera perdida) está subvertiendo gradualmente los procesos tradicionales, mejorando la eficiencia de producción y la calidad de la fundición a través de operaciones de automatización y precisión.
El siguiente es un análisis detallado de sus usos básicos, ventajas y escenarios de aplicación típicos:
I. Usos centrales de los robots en el casting de inversiones
1. Preparación y ensamblaje del modelo de cera
Moldado de inyección del modelo de cera:
El robot está equipado con un brazo robótico de alta precisión para controlar la presión de inyección, la temperatura y el tiempo del material de cera para lograr una prototipos rápidos de modelos de cera complejos (como modelos de cera de las cuchillas del motor de la aeronave y las piezas de precisión médica).
Ventajas: en comparación con la inyección manual, el error dimensional se puede controlar dentro de ± 0. 02 mm, reduciendo burbujas y defectos de contracción.
Conjunto del modelo de cera (ensamblaje del árbol de cera):
El robot ubica el modelo de cera a través del sistema de reconocimiento visual, y soluciona o une automáticamente el modelo de cera individual en un árbol de cera (módulo), reemplazando la pieza de ensamblaje manual por pieza.
Caso: Conjunto de árbol de cera del impulsor del turbocompresor automotriz, el robot puede completar el posicionamiento y la soldadura precisos de los modelos de cera 20+ en 5 minutos, y la eficiencia aumenta 3 veces.
2. Preparación de concha (recubrimiento y lijado de concha)
Línea de producción automatizada de recubrimiento de conchas:
El robot sujeta el árbol de cera y lo sumerge en el tanque de recubrimiento, y controla la adhesión uniforme del recubrimiento a través del movimiento de múltiples eje, que es especialmente adecuado para estructuras complejas como agujeros profundos y espacios estrechos (como el recubrimiento de cavidades internos de las fundiciones aeroespaciales).
Datos: El error de grosor de cada capa de recubrimiento de carcasa manual tradicional es de aproximadamente ± 15%, y el error de recubrimiento de la carcasa del robot se puede controlar dentro de ± 5%.
Sistema de lijado inteligente:
El robot ajusta dinámicamente el ángulo de lijado y la velocidad de flujo de acuerdo con la posición de la carcasa para evitar la acumulación o fugas de arena, y reducir los "defectos de la corteza" (como los agujeros de arena y el pelado de la carcasa).
3. Rociamiento y procesamiento de shell
Operación de despido de alta temperatura:
El robot mueve el árbol de cera al tetero de despierta en un entorno de alta temperatura (80-120 grado) para evitar el contacto manual con el vapor y el líquido de cera, y mejorar la seguridad. Algunos robots están equipados con brazos robóticos de recubrimiento anti-stick para reducir los residuos de cera.
Secado e inspección de la concha:
El robot está equipado con sensores infrarrojos para monitorear el grado de secado de la carcasa en tiempo real y ajustar automáticamente la velocidad y la temperatura del viento en el horno de secado; El sistema de inspección visual escanea la superficie de la carcasa para identificar defectos como grietas y grosor desigual.
4. Control de vertido y enfriamiento de metal
Robot de vertido de precisión:
El robot vincula el horno de fusión y el cucharón, y controla con precisión la velocidad de vertido (como 0. 1-5 kg\/s ajustable) a través del sensor de control de fuerza para evitar la turbulencia y las salpicaduras, y reducir los defectos como el vertido insuficiente y el cierre frío.
Aplicación: En las fundiciones de aleación de alta temperatura de motores de aeronaves, el vertido de robot puede reducir la tasa de desechos del 12% de la operación manual a menos del 5%.
Planificación del camino de enfriamiento:
Según el material y la estructura de la fundición, el robot coloca la carcasa en la mejor posición de la estación de enfriamiento (como cerca de la boquilla de enfriamiento de aire o área de enfriamiento lenta), optimiza el gradiente de enfriamiento y reduce la deformación del estrés térmico.
5. Casting Cleaning y postprocesamiento
Bombardeo y molienda automatizados:
El robot utiliza chorros de agua de alta presión o herramientas de arena para eliminar la carcasa, y utiliza un brazo robótico controlado por la fuerza para moler las rebabas (como las placas de borde de la cuchilla y las rebabas de la cavidad interna) para evitar desviaciones dimensionales causadas por la operación manual.
Comparación de eficiencia: la limpieza manual de una sola fundición de aviación lleva 2-3 horas, mientras que el robot puede completarlo en 40 minutos, y el valor de RA de rugosidad de la superficie se reduce de 12.5 μm a 3.2 μm.
Reparación de defectos (soldadura de reparación de impresión 3D):
Algunos robots de alta gama integran funciones de revestimiento láser para realizar reparaciones de impresión 3D en defectos locales de piezas de fundición (como poros y contracción), reemplazando a la soldadura de reparación de soldadura de arco de argón tradicional para reducir la deformación de la zona afectada por el calor.
II. Ventajas centrales de la tecnología de robots
1. Precisión y consistencia mejoradas
Capacidad de control de nivel de micrones:
En el proceso de ensamblaje de molde de cera y recubrimiento de carcasa, la precisión de posicionamiento repetida del robot puede alcanzar ± {{0}}. 05 mm, asegurando que la tolerancia dimensional de cada fundición esté controlada dentro de ± 0.1%, cumpliendo con los requisitos de alta precisión de los aeroespaciales, medicamentos y otros campos.
Estandarización de los parámetros del proceso:
En lugar de la operación de experiencia manual, el robot sigue estrictamente los procedimientos preestablecidos (como la viscosidad del recubrimiento, el tiempo de lijado, la velocidad de vertido), elimina las fluctuaciones humanas y aumenta la tasa de rendimiento de producción de lotes en 20-30%.
2. Mejorar significativamente la eficiencia de producción
24- Hora Operación continua:
El robot no necesita descansar y puede lograr una producción de tres cambios, aumentando la capacidad de producción de la unidad en más del 50%. Por ejemplo, después de que una compañía de piezas automotrices introdujo un robot de recubrimiento de shell, su capacidad de producción mensual aumentó de 8 piezas 000 a 12, 000.
Conexión de proceso perfecta:
A través de la línea de ensamblaje del robot, la preparación del molde de cera, el recubrimiento de la carcasa, el vertido y otros enlaces se integran para reducir el tiempo de rotación de la pieza de trabajo (la transferencia manual tradicional toma alrededor de 15-30 minutos\/proceso, y el robot solo toma 2-5} minutos).
3. Capacidad de fabricación de fundiciones de estructura compleja
Resolver el cuello de botella de los procesos tradicionales:
For castings with deep holes (length-to-diameter ratio>5: 1), paredes delgadas (grosor<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.
Caso: después de que una cuchilla de turbina de gas (espesor de pared 0. 8 mm, cavidad interna compleja) fue recubierta por robots, la tasa de rendimiento aumentó del 35% al 78%.
4. Optimización de seguridad y protección del medio ambiente
Reemplazo de trabajo manual en entornos peligrosos:
In high-temperature (>Entornos de 1000 grados) y de alta resistencia (limpieza de conchas), como el despido y el vertido, los robots pueden evitar que los trabajadores la exposición a las quemaduras, la inhalación del polvo de sílice y otros riesgos, y cumplan con los estándares de salud y seguridad ocupacionales.
Reducción del desperdicio de material:
El recubrimiento y el control de vertidos precisos pueden reducir el consumo de recubrimientos, arena y metal fundido (como la utilización de recubrimiento del 60% de la operación manual al 85%), al tiempo que reduce la generación de residuos y las emisiones de carbono.
5. Producción inteligente y basados en datos
Internet industrial de cosas integrado (IIOT):
El robot recopila datos de proceso (como la temperatura del molde de cera, la viscosidad de la pintura y la presión de vertido) en tiempo real a través de los sensores, los sube al sistema MES para su análisis y realiza la optimización dinámica de los parámetros del proceso (como ajustar el número de capas de recubrimiento basadas en datos en tiempo real).
Mantenimiento predictivo:
A través de los datos de operación de robots (como el desgaste de la junta mecánica, las fluctuaciones de corriente del motor), se puede administrar una advertencia temprana de las fallas del equipo para reducir el tiempo de inactividad (ciclo de mantenimiento extendido en un 30%, la tasa de falla reducida en un 40%).