moldura automática

As fundicións están a adoptar cada vez máis a automatización de procesos impulsada por datos para alcanzar obxectivos a longo prazo de maior calidade, menos residuos, máximo de tempo e custos mínimos. A sincronización dixital totalmente integrada de procesos de vertido e moldura (fundición sen costuras) é especialmente valiosa para as fundicións que enfrontan os retos da produción xusto a tempo, os tempos de ciclo reducidos e os cambios de modelo máis frecuentes. Con sistemas automatizados de moldura e fundición que enlazan perfectamente, o proceso de fundición vólvese máis rápido e as pezas de maior calidade prodúcense de xeito máis consistente. O proceso de vertido automatizado inclúe o control da temperatura de vertido, así como a alimentación de material de inoculación e comprobar cada molde. Isto mellora a calidade de cada fundición e reduce a taxa de chatarra. Esta automatización completa tamén reduce a necesidade de operadores con anos de experiencia especializada. As operacións tamén se fan máis seguras porque menos traballadores están implicados en xeral. Esta visión non é unha visión do futuro; Isto está a suceder agora. Ferramentas como a automatización de fundición e a robótica, a recollida de datos e a análise evolucionaron ao longo de décadas, pero o progreso acelerouse recentemente co desenvolvemento de computadores de alto rendemento accesibles e sensores en rede avanzados de industria 4.0 e sistemas de control compatibles. As solucións e os socios permiten agora a fundición crear unha infraestrutura robusta e intelixente para apoiar proxectos máis ambiciosos, reunindo múltiples subprocesos anteriormente independentes para coordinar os seus esforzos. Almacenar e analizar os datos do proceso recollidos por estes sistemas automatizados e integrados tamén abre as portas a un ciclo virtuoso de mellora continua baseada en datos. As fundicións poden recoller e analizar os parámetros do proceso examinando datos históricos para atopar correlacións entre eles e os resultados do proceso. O proceso automatizado proporciona entón un ambiente transparente no que as melloras identificadas pola análise poidan ser probadas, validadas a fondo e rápidamente validadas e, cando sexa posible,.
Os desafíos de moldura sen problemas debido á tendencia cara á produción de tempo xusto, os clientes que usan liñas de moldeo Disamatic® adoitan ter que cambiar modelos con frecuencia entre lotes pequenos. Usando equipos como un cambiador de po automático (APC) ou un cambiador de po rápido (QPC) de DISA, pódense cambiar modelos en tan só un minuto. A medida que se producen cambios de patrón de alta velocidade, o pescozo de botella no proceso tende a desprazarse cara a verterse: o tempo necesario para mover manualmente o tundish para verter despois dun cambio de patrón. O casting sen problemas é o mellor xeito de mellorar este paso do proceso de fundición. Aínda que o casting a miúdo xa está parcialmente automatizado, a automatización completa require unha integración perfecta dos sistemas de control da liña de moldura e do equipo de recheo para que funcionen completamente de forma sincrónica en todas as situacións de funcionamento posibles. Para conseguilo de forma fiable, a unidade de vertido debe saber exactamente onde é seguro verter o seguinte molde e, se é necesario, axustar a posición da unidade de recheo. Non é tan difícil conseguir un recheo automático eficiente nun proceso de produción estable do mesmo molde. Cada vez que se fai un novo molde, a columna do molde move a mesma distancia (grosor do molde). Deste xeito, a unidade de recheo pode permanecer na mesma posición, listo para encher o seguinte molde baleiro despois de que se detén a liña de produción. Só se necesitan pequenos axustes á posición de vertido para compensar os cambios no grosor do molde causados ​​polos cambios na compresibilidade da area. A necesidade destes axustes finos reduciuse recentemente grazas a novas características da liña de moldura que permiten verter posicións para permanecer máis consistentes durante a produción consistente. Despois de completar cada vertido, a liña de moldura move de novo un golpe, colocando o seguinte molde baleiro no seu lugar para comezar o seguinte vertido. Mentres isto suceda, o dispositivo de recheo pódese recargar. Ao cambiar o modelo, o grosor do molde pode cambiar, que require automatización complexa. A diferenza do proceso de caixa de area horizontal, onde a altura da caixa de area está fixada, o proceso vertical Disamatic® pode axustar o grosor do molde ao grosor exacto necesario para que cada conxunto de modelos manteña unha relación de area constante a ferro e conta a altura do modelo. Este é un gran beneficio para garantir a calidade óptima de fundición e a utilización de recursos, pero os grosores de moldes variados fan que o control automático do fundición sexa máis difícil. Despois dun cambio de modelo, a máquina Disamatic® comeza a producir o seguinte lote de moldes do mesmo grosor, pero a máquina de recheo na liña aínda enche os moldes do modelo anterior, que pode ter un grosor diferente do molde. Para combatelo, a liña de moldura e a planta de recheo deben funcionar perfectamente como un sistema sincronizado, producindo moldes dun grosor e vertendo con seguridade outro. Despexado sen problemas despois do cambio de patrón. Despois do cambio de patrón, o grosor do molde restante entre as máquinas de moldura segue sendo o mesmo. A unidade de vertido feita a partir do modelo anterior segue sendo a mesma, pero dado que o novo molde que sae da máquina de moldura pode ser máis groso ou máis fino, toda a cadea pode avanzar a diferentes distancias en cada ciclo - ata o grosor da nova forma. Isto significa que con cada golpe da máquina de moldura, o sistema de fundición sen problemas debe axustar a posición de fundición en preparación para o seguinte reparto. Despois de verter o lote anterior de moldes, o grosor do molde volve a ser constante e reanuda a produción estable. Por exemplo, se o novo molde é de 150 mm de grosor en lugar do molde de 200 mm de grosor que aínda se vería anteriormente, o dispositivo de vertido debe mover 50 mm cara á máquina de moldear con cada golpe da máquina de moldear para estar na posición correcta de vertido. . Para que unha planta de vertido se prepare para verter cando a columna do molde deixe de moverse, o controlador de plantas de recheo debe saber exactamente en que molde estará botando e cando e onde chegará á zona de vertido. Usando un novo modelo que produce moldes grosos mentres lanza moldes delgados, o sistema debería poder lanzar dous moldes nun só ciclo. Por exemplo, ao facer un molde de 400 mm de diámetro e verter un molde de 200 mm de diámetro, o dispositivo de vertido debe estar a 200 mm da máquina de moldear para cada molde feito. Nalgún momento o trazo de 400 mm empuxará dous moldes de 200 mm de diámetro sen cubrir fóra da posible zona de vertido. Neste caso, a máquina de moldura debe esperar a que o dispositivo de recheo rematou de verter os dous moldes de 200 mm antes de pasar ao seguinte golpe. Ou, ao facer moldes delgados, o vertedoiro debe ser capaz de saltar o vertido completamente no ciclo mentres aínda vertendo moldes grosos. Por exemplo, ao facer un molde de 200 mm de diámetro e verter un molde de 400 mm de diámetro, colocar un novo molde de 400 mm de diámetro na zona de vertido significa que hai que facer dous moldes de 200 mm de diámetro. O rastrexo, cálculos e intercambio de datos requirido para un sistema de moldura e vertido integrado para proporcionar vertido automatizado sen problemas, como se describiu anteriormente, presentaron retos para moitos provedores de equipos no pasado. Pero grazas ás máquinas modernas, sistemas dixitais e mellores prácticas, o vertido sen problemas pode ser (e foi) logrado rapidamente cunha configuración mínima. O principal requisito é algunha forma de "contabilidade" do proceso, proporcionando información sobre a situación de cada formulario en tempo real. O sistema de DISA's Monitizer® | CIM (Módulo integrado por computadora) consegue este obxectivo rexistrando cada molde feito e rastrexando o seu movemento a través da liña de produción. Como temporizador de proceso, xera unha serie de fluxos de datos estampados no tempo que calculan a posición de cada molde e a súa boquilla na liña de produción cada segundo. Se é necesario, intercambia datos en tempo real co sistema de control de plantas de recheo e outros sistemas para conseguir unha sincronización precisa. O sistema DISA extrae datos importantes para cada molde da base de datos CIM, como o grosor do molde e non se pode verter, e envialo ao sistema de control de plantas de recheo. Usando estes datos precisos (xerados despois de que o molde se extrusión), o Pourer pode mover a montaxe de vertido á posición correcta antes de que chegue o molde e, a continuación, comezar a abrir a varilla do tapón mentres o molde aínda se move. O molde chega a tempo para recibir o ferro da planta de vertido. Este momento ideal é crucial, é dicir, o fundido chega coa cunca de vertido con precisión. O tempo de vertido é un pescozo de botella común de produtividade e, ao cronometrar perfectamente, o inicio do bote, os tempos de ciclo poden reducirse en varias décimas de segundo. O sistema de moldura DISA tamén transfire datos relevantes da máquina de moldear, como o tamaño actual do molde e a presión de inxección, así como datos de proceso máis amplos como a compresibilidade de area, ao Monitizer® | CIM. Á súa vez, Monitizer® | CIM recibe e almacena parámetros críticos de calidade para cada molde da planta de recheo, como a temperatura de vertido, o tempo de vertido e o éxito dos procesos de vertido e inoculación. Isto permite que as formas individuais sexan marcadas como malas e separadas antes de mesturar no sistema de axitación. Ademais de automatizar máquinas de moldura, liñas de moldura e fundición, Monitizer® | CIM ofrece un marco compatible coa industria 4.0 para a adquisición, almacenamento, presentación e análise. A xestión da fundición pode ver informes detallados e perforar datos para rastrexar problemas de calidade e impulsar melloras potenciais. A experiencia de fundición sen problemas de Ortrander Eisenhütte é unha fundición familiar en Alemaña especializada na produción de fundicións de ferro de alta calidade para compoñentes de automoción, estufas de madeira pesada e infraestruturas e pezas de maquinaria xeral. A fundición produce ferro gris, ferro dúctil e ferro de grafito compactado e produce aproximadamente 27.000 toneladas de fundición de alta calidade ao ano, que operan dúas quendas cinco días á semana. Ortrander opera catro fornos de fusión de indución de 6 toneladas e tres liñas de moldura de DISA, producindo aproximadamente 100 toneladas de fundición ao día. Isto inclúe carreiras de produción curta dunha hora, ás veces menos para clientes importantes, polo que a plantilla ten que cambiarse con frecuencia. Para optimizar a calidade e a eficiencia, o conselleiro delegado Bernd H. Williams-Book investiu recursos importantes na implementación de automatización e analíticas. O primeiro paso foi automatizar o proceso de fusión e dosificación de ferro, actualizando tres fornos de fundición existentes empregando o último sistema Pourtech, que inclúe tecnoloxía láser 3D, incubación e control de temperatura. Os fornos, as liñas de moldura e fundición están agora controlados e sincronizados dixitalmente, funcionando case completamente. Cando a máquina de moldeado cambia o modelo, o controlador de vertido de Pourtech consulta o sistema DISA Monitizer® | CIM para as novas dimensións do molde. Con base nos datos DISA, o controlador de vertido calcula onde colocar o nodo de vertido para cada vertido. Sabe exactamente cando chega o primeiro novo molde á planta de recheo e cambia automaticamente á nova secuencia de vertido. Se o jig chega ao final do seu ictus en calquera momento, a máquina Disamatic® detense e o jig volve automaticamente. Cando se elimina o primeiro novo molde da máquina, o operador é alertado para que poida comprobar visualmente que está na posición correcta. Os beneficios de fundición sen problemas procesos tradicionais de fundición de mans ou sistemas automatizados menos complexos poden producir un tempo de produción perdido durante os cambios de modelo, o que é inevitable incluso con cambios rápidos de moldes nunha máquina de moldear. O restablecemento manual do verador e dos moldes é máis lento, require máis operadores e é propenso a erros como a bengala. Ortrander descubriu que ao embotellar a man, os seus empregados acabaron canso, perderon a concentración e cometeron erros, como despegar. A integración perfecta do moldeo e do vertido permite procesos máis rápidos, consistentes e de maior calidade ao tempo que reduce os residuos e os tempos de inactividade. Con Ortrander, o recheo automático elimina os tres minutos necesarios antes para axustar a posición da unidade de recheo durante os cambios do modelo. Williams-Book dixo que todo o proceso de conversión utilizou para levar 4,5 minutos, dixo Williams-Book. Menos de dous minutos hoxe. Ao cambiar entre 8 e 12 modelos por quenda, os empregados de Ortrander pasan agora uns 30 minutos por quenda, a metade que antes. A calidade mellórase a través dunha maior coherencia e a capacidade de optimizar continuamente os procesos. Ortrander reduciu os residuos en aproximadamente un 20% introducindo fundición sen problemas. Ademais de reducir o tempo de inactividade ao cambiar modelos, toda a liña de moldura e vertido require só dúas persoas en lugar das tres anteriores. Nalgunhas quendas, tres persoas poden operar dúas liñas de produción completas. O seguimento é case todos estes traballadores: ademais de seleccionar o seguinte modelo, xestionar mesturas de area e transportar a fusión, teñen poucas tarefas manuais. Outro beneficio é a necesidade reducida de empregados experimentados, difíciles de atopar. Aínda que a automatización require algunha formación de operadores, proporciona ás persoas a información crítica do proceso que necesitan para tomar boas decisións. No futuro, as máquinas poden tomar todas as decisións. Os dividendos de datos do casting sen problemas ao intentar mellorar un proceso, as fundicións adoitan dicir: "Facemos o mesmo do mesmo xeito, pero con resultados diferentes". Así que lanzaron á mesma temperatura e nivel durante 10 segundos, pero algunhas fundicións son boas e outras son malas. Engadindo sensores automatizados, recollendo datos de selección de tempo sobre cada parámetro do proceso e os resultados de seguimento, un sistema de fundición transparente integrado crea unha cadea de datos de proceso relacionados, facilitando a identificación de causas raíz cando comeza a deteriorarse a calidade. Por exemplo, se se producen inclusións inesperadas nun lote de discos de freo, os xestores poden comprobar rapidamente que os parámetros están dentro de límites aceptables. Debido a que os controladores para a máquina de moldura, planta de fundición e outras funcións como fornos e mesturadores de area funcionan en concerto, os datos que xeran pódense analizar para identificar relacións durante todo o proceso, desde as propiedades de area ata a calidade superficial final do fundido. Un exemplo posible é como o nivel e a temperatura afectan o recheo de moldes para cada modelo individual. A base de datos resultante tamén senta as bases para o uso futuro de técnicas de análise automatizadas como a aprendizaxe automática e a intelixencia artificial (AI) para optimizar os procesos. Ortrander recolle datos de proceso en tempo real a través de interfaces da máquina, medicións de sensores e mostras de proba. Para cada fundición de moldes, recóllense uns mil parámetros. Anteriormente, só rexistrou o tempo necesario para cada vertido, pero agora sabe exactamente cal é o nivel da boquilla de vertido cada segundo, permitindo que o persoal experimentado examine como afecta este parámetro a outros indicadores, así como a calidade final do casting. O líquido está drenado da boquilla de vertido mentres se está enchendo o molde, ou a boquilla de vertido está cuberta a un nivel case constante durante o recheo? Ortrander produce entre tres e cinco millóns de moldes ao ano e recolleu unha enorme cantidade de datos. Ortrander tamén almacena múltiples imaxes de cada vertido na base de datos Pourtech en caso de problemas de calidade. Buscar un xeito de valorar automaticamente estas imaxes é un obxectivo futuro. Conclusión. A formación e vertido automatizados simultáneos resulta en procesos máis rápidos, calidade máis consistente e menos residuos. Con fundición suave e cambio automático de patróns, a liña de produción funciona de xeito eficaz de forma autónoma, requirindo só un esforzo manual mínimo. Dado que o operador xoga un papel de supervisión, son necesarios menos persoal. O casting sen problemas úsase agora en moitos lugares de todo o mundo e pódese aplicar a todas as fundicións modernas. Cada fundición requirirá unha solución lixeiramente diferente adaptada ás súas necesidades, pero a tecnoloxía para implementala está ben comprobada, actualmente dispoñible en DISA e o seu socio Pour-Tech AB, e non require moito traballo. Pódese realizar un traballo personalizado. O aumento do uso de intelixencia artificial e automatización intelixente en fundicións aínda está na fase de proba, pero a medida que as fundicións e os OEM recollen máis datos e experiencia adicional nos próximos dous a tres anos, a transición á automatización acelerará significativamente. Esta solución é actualmente opcional, non obstante, xa que a intelixencia de datos é a mellor forma de optimizar os procesos e mellorar a rendibilidade, unha maior automatización e a recollida de datos están a converterse en práctica estándar en vez de un proxecto experimental. No pasado, os maiores activos da fundición foron o seu modelo e a experiencia dos seus empregados. Agora que o casting sen problemas combínase con sistemas de maior automatización e industria 4.0, os datos están converténdose rapidamente no terceiro piar do éxito da fundición.
—Prudimos sinceramente a Pour-Tech e Ortrander Eisenhütte os seus comentarios durante a preparación deste artigo.
Si, gustaríame recibir o boletín bincal de fundición-plano con todas as últimas novas, probas e informes sobre produtos e materiais. Plus boletíns especiais: todos con cancelación gratuíta en calquera momento.