cetakan otomatis

Pengecoran semakin mengadopsi otomatisasi proses berbasis data untuk mencapai tujuan jangka panjang dengan kualitas yang lebih tinggi, lebih sedikit limbah, uptime maksimum dan biaya minimal. Sinkronisasi digital yang sepenuhnya terintegrasi dari proses penuangan dan cetakan (casting tanpa batas) sangat berharga untuk pengecoran yang menghadapi tantangan produksi just-in-time, berkurangnya waktu siklus dan perubahan model yang lebih sering. Dengan sistem cetakan dan casting otomatis yang terhubung bersama -sama, proses casting menjadi lebih cepat dan bagian berkualitas lebih tinggi diproduksi lebih konsisten. Proses tuang otomatis termasuk memantau suhu tuang, serta bahan inokulasi makan dan memeriksa setiap cetakan. Ini meningkatkan kualitas setiap casting dan mengurangi laju memo. Otomatisasi komprehensif ini juga mengurangi kebutuhan operator dengan pengalaman khusus bertahun -tahun. Operasi juga menjadi lebih aman karena lebih sedikit pekerja yang terlibat secara keseluruhan. Visi ini bukan visi masa depan; Ini sedang terjadi sekarang. Alat-alat seperti Foundry Automation dan Robotics, pengumpulan dan analisis data telah berkembang selama beberapa dekade, tetapi kemajuan telah dipercepat baru-baru ini dengan pengembangan komputasi kinerja tinggi yang terjangkau dan sensor jaringan industri 4.0 canggih dan sistem kontrol yang kompatibel. Solusi dan mitra sekarang memungkinkan pengecoran untuk menciptakan infrastruktur yang kuat dan cerdas untuk mendukung proyek yang lebih ambisius, menyatukan banyak sub-proses yang sebelumnya independen untuk mengoordinasikan upaya mereka. Menyimpan dan menganalisis data proses yang dikumpulkan oleh sistem otomatis dan terintegrasi ini juga membuka pintu ke siklus yang baik dari peningkatan kontinu yang didorong data. Pengecoran dapat mengumpulkan dan menganalisis parameter proses dengan memeriksa data historis untuk menemukan korelasi antara mereka dan hasil proses. Proses otomatis kemudian menyediakan lingkungan transparan di mana setiap perbaikan yang diidentifikasi oleh analisis dapat diuji, divalidasi dengan cepat dan cepat divalidasi, dan jika memungkinkan, diimplementasikan.
Tantangan cetakan yang mulus karena tren menuju produksi just-in-time, pelanggan yang menggunakan garis cetakan Disamatic® sering harus sering mengubah model antara batch kecil. Menggunakan peralatan seperti pengubah bubuk otomatis (APC) atau pengubah bubuk cepat (qPC) dari disa, templat dapat diubah hanya dalam satu menit. Ketika perubahan pola berkecepatan tinggi terjadi, kemacetan dalam proses cenderung bergeser ke arah penuang-waktu yang diperlukan untuk memindahkan tundish secara manual untuk menuangkan setelah perubahan pola. Casting yang mulus adalah cara terbaik untuk meningkatkan langkah proses casting ini. Meskipun casting sering sudah sebagian otomatis, otomatisasi penuh membutuhkan integrasi yang mulus dari sistem kontrol dari jalur cetakan dan peralatan pengisian sehingga mereka beroperasi sepenuhnya secara sinkron dalam semua situasi operasi yang memungkinkan. Untuk mencapai ini dengan andal, unit tuang harus tahu persis di mana aman untuk menuangkan cetakan berikutnya dan, jika perlu, sesuaikan posisi unit pengisian. Mencapai pengisian otomatis yang efisien dalam proses produksi yang stabil dari cetakan yang sama tidak terlalu sulit. Setiap kali cetakan baru dibuat, kolom cetakan menggerakkan jarak yang sama (ketebalan cetakan). Dengan cara ini, unit pengisian dapat tetap berada di posisi yang sama, siap untuk mengisi cetakan kosong berikutnya setelah jalur produksi dihentikan. Hanya penyesuaian kecil untuk posisi tuang yang diperlukan untuk mengkompensasi perubahan ketebalan cetakan yang disebabkan oleh perubahan kompresibilitas pasir. Kebutuhan untuk penyesuaian halus ini baru -baru ini dikurangi lebih lanjut berkat fitur garis cetakan baru yang memungkinkan posisi tuang untuk tetap lebih konsisten selama produksi yang konsisten. Setelah setiap tuang selesai, garis cetakan bergerak satu pukulan lagi, menempatkan cetakan kosong berikutnya di tempat untuk memulai tuang berikutnya. Saat ini terjadi, perangkat pengisian dapat diisi ulang. Saat mengubah model, ketebalan cetakan dapat berubah, yang membutuhkan otomatisasi yang kompleks. Berbeda dengan proses kotak pasir horizontal, di mana ketinggian kotak pasir difiksasi, proses vertikal Disamatic® dapat menyesuaikan ketebalan cetakan dengan ketebalan yang diperlukan untuk setiap set model untuk mempertahankan rasio pasir terhadap besi yang konstan dan memperhitungkan ketinggian model. Ini adalah manfaat utama dalam memastikan kualitas casting yang optimal dan pemanfaatan sumber daya, tetapi berbagai ketebalan cetakan membuat kontrol casting otomatis lebih menantang. Setelah perubahan model, mesin disamatic® mulai menghasilkan batch cetakan berikutnya dengan ketebalan yang sama, tetapi mesin pengisi pada saluran masih mengisi cetakan model sebelumnya, yang mungkin memiliki ketebalan cetakan yang berbeda. Untuk memerangi ini, garis cetakan dan tanaman pengisian harus bekerja dengan mulus sebagai satu sistem yang disinkronkan, menghasilkan cetakan satu ketebalan dan dengan aman menuangkan yang lain. Tuangkan mulus setelah perubahan pola. Setelah perubahan pola, ketebalan cetakan yang tersisa di antara mesin cetakan tetap sama. Unit penuang yang terbuat dari model sebelumnya tetap sama, tetapi karena cetakan baru yang keluar dari mesin cetakan mungkin lebih tebal atau lebih tipis, seluruh tali dapat maju pada jarak yang berbeda di setiap siklus - dengan ketebalan bentuk baru. Ini berarti bahwa dengan setiap goresan mesin cetakan, sistem casting yang mulus harus menyesuaikan posisi casting dalam persiapan untuk gips berikutnya. Setelah batch cetakan sebelumnya dituangkan, ketebalan cetakan menjadi konstan lagi dan produksi yang stabil dilanjutkan. Misalnya, jika cetakan baru setebal 150mm, bukan cetakan setebal 200mm yang masih dituangkan sebelumnya, perangkat tuang harus bergerak 50mm kembali ke mesin cetakan dengan setiap stroke mesin cetakan untuk berada dalam posisi tuang yang benar. . Agar tanaman menuangkan persiapan untuk menuangkan ketika kolom cetakan berhenti bergerak, pengontrol tanaman pengisian harus tahu persis cetakan apa yang akan dituangkan ke dalam dan kapan dan di mana ia akan tiba di area tuang. Menggunakan model baru yang menghasilkan cetakan tebal sambil melemparkan cetakan tipis, sistem harus dapat melemparkan dua cetakan dalam satu siklus. Misalnya, saat membuat cetakan berdiameter 400mm dan menuangkan cetakan berdiameter 200mm, perangkat tuang harus 200mm dari mesin cetakan untuk setiap cetakan yang dibuat. Pada titik tertentu, pukulan 400mm akan mendorong dua cetakan berdiameter 200mm yang tidak terisi dari area tuang yang mungkin. Dalam hal ini, mesin cetakan harus menunggu sampai perangkat pengisian selesai menuangkan dua cetakan 200mm sebelum pindah ke stroke berikutnya. Atau, saat membuat cetakan tipis, tuang harus dapat melewatkan tuangkan sepenuhnya dalam siklus sambil tetap menuangkan cetakan tebal. Misalnya, saat membuat cetakan berdiameter 200mm dan menuangkan cetakan berdiameter 400mm, menempatkan cetakan berdiameter 400mm baru di area tuang berarti bahwa dua cetakan berdiameter 200mm perlu dibuat. Pelacakan, perhitungan, dan pertukaran data yang diperlukan untuk sistem cetakan dan tuangkan terintegrasi untuk memberikan penumpukan otomatis yang bebas masalah, seperti yang dijelaskan di atas, telah menghadirkan tantangan bagi banyak pemasok peralatan di masa lalu. Tetapi berkat mesin modern, sistem digital, dan praktik terbaik, penuang yang mulus dapat (dan telah) dicapai dengan cepat dengan pengaturan minimal. Persyaratan utama adalah beberapa bentuk "akuntansi" proses, memberikan informasi tentang lokasi setiap formulir secara real time. Sistem DISA's Monitizer® | CIM (Modul Terpadu Komputer) mencapai tujuan ini dengan merekam setiap cetakan yang dibuat dan melacak pergerakannya melalui lini produksi. Sebagai pengatur waktu proses, ia menghasilkan serangkaian aliran data yang dicap waktu yang menghitung posisi setiap cetakan dan nozzle pada lini produksi setiap detik. Jika perlu, itu bertukar data secara real time dengan sistem kontrol pabrik pengisian dan sistem lain untuk mencapai sinkronisasi yang tepat. Sistem DISA mengekstrak data penting untuk setiap cetakan dari database CIM, seperti ketebalan cetakan dan dapat/tidak dapat dituangkan, dan mengirimkannya ke sistem kontrol pabrik pengisian. Menggunakan data yang akurat ini (dihasilkan setelah cetakan diekstrusi), penuang dapat memindahkan rakitan tuang ke posisi yang benar sebelum cetakan tiba, dan kemudian mulai membuka batang stopper saat cetakan masih bergerak. Cetakan tiba tepat waktu untuk menerima setrika dari tanaman tuang. Waktu yang ideal ini sangat penting, yaitu leleh mencapai cangkir tuang secara akurat. Tuangkan waktu adalah hambatan produktivitas umum, dan dengan tepat waktu awal tuang, waktu siklus dapat dikurangi beberapa persepuluh detik. Sistem cetakan DISA juga mentransfer data yang relevan dari mesin cetakan, seperti ukuran cetakan saat ini dan tekanan injeksi, serta data proses yang lebih luas seperti kompresibilitas pasir, ke Monitizer® | CIM. Pada gilirannya, Monitizer® | CIM menerima dan menyimpan parameter berkualitas-kritis untuk setiap cetakan dari tanaman pengisian, seperti tuangkan suhu, tuangkan waktu, dan keberhasilan proses tuang dan inokulasi. Hal ini memungkinkan bentuk individu ditandai sebagai buruk dan terpisah sebelum dicampur dalam sistem guncangan. Selain mengotomatiskan mesin cetakan, saluran cetakan dan casting, Monitizer® | CIM menyediakan kerangka kerja industri 4.0 untuk akuisisi, penyimpanan, pelaporan, dan analisis. Manajemen pengecoran dapat melihat laporan terperinci dan menelusuri data untuk melacak masalah kualitas dan mendorong potensi peningkatan. Pengalaman casting Ortrander yang mulus Ortrander Eisenhütte adalah pengecoran milik keluarga di Jerman yang berspesialisasi dalam produksi coran besi menengah, berkualitas tinggi untuk komponen otomotif, kompon kayu tugas berat dan infrastruktur, dan bagian-bagian mesin umum. Pengecoran menghasilkan besi abu-abu, besi ulet dan besi grafit yang dipadatkan dan menghasilkan sekitar 27.000 ton coran berkualitas tinggi per tahun, mengoperasikan dua shift lima hari seminggu. Ortrander mengoperasikan empat tungku peleburan induksi 6 ton dan tiga garis cetakan DISA, menghasilkan sekitar 100 ton coran per hari. Ini termasuk produksi pendek satu jam, kadang -kadang lebih sedikit untuk klien penting, sehingga templat harus sering diubah. Untuk mengoptimalkan kualitas dan efisiensi, CEO Bernd H. Williams-Book telah menginvestasikan sumber daya yang signifikan dalam mengimplementasikan otomatisasi dan analitik. Langkah pertama adalah mengotomatisasi proses pencairan dan dosis besi, meningkatkan tiga tungku casting yang ada menggunakan sistem PourTech terbaru, yang mencakup teknologi laser 3D, inkubasi dan kontrol suhu. Tungku, cetakan, dan saluran casting sekarang dikontrol dan disinkronkan secara digital, beroperasi hampir sepenuhnya secara otomatis. Saat mesin cetakan mengubah model, pengontrol pourtech menanyakan sistem DISA Monitizer® | CIM untuk dimensi cetakan baru. Berdasarkan data DISA, pengontrol tuang menghitung di mana menempatkan node tuang untuk setiap tuang. Ia tahu persis kapan cetakan baru pertama tiba di pabrik pengisian dan secara otomatis beralih ke urutan tuang baru. Jika jig mencapai ujung stroke kapan saja, mesin disamatic® berhenti dan jig secara otomatis kembali. Ketika cetakan baru pertama dihapus dari mesin, operator diperingatkan sehingga ia dapat secara visual memeriksa bahwa ia berada di posisi yang benar. Manfaat casting mulus proses casting tradisional atau sistem otomatis yang kurang kompleks dapat menghasilkan waktu produksi yang hilang selama perubahan model, yang tidak dapat dihindari bahkan dengan perubahan cetakan cepat pada mesin cetakan. Mengatur ulang secara manual tuang dan tuangkan cetakan lebih lambat, membutuhkan lebih banyak operator, dan rentan terhadap kesalahan seperti suar. Ortrander menemukan bahwa ketika pembotolan dengan tangan, karyawannya akhirnya menjadi lelah, kehilangan konsentrasi, dan membuat kesalahan, seperti mengendur. Integrasi pencetakan dan penuang yang mulus memungkinkan proses yang lebih cepat, lebih konsisten dan berkualitas lebih tinggi sambil mengurangi limbah dan downtime. Dengan Ortrander, pengisian otomatis menghilangkan tiga menit yang sebelumnya diperlukan untuk menyesuaikan posisi unit pengisian selama perubahan model. Seluruh proses konversi digunakan untuk memakan waktu 4,5 menit, kata Mr. Williams-Book. Kurang dari dua menit hari ini. Dengan mengubah antara 8 dan 12 model per shift, karyawan Ortrander sekarang menghabiskan sekitar 30 menit per shift, setengah dari sebelumnya. Kualitas ditingkatkan melalui konsistensi yang lebih besar dan kemampuan untuk terus mengoptimalkan proses. Ortrander mengurangi limbah sekitar 20% dengan memperkenalkan casting tanpa batas. Selain mengurangi downtime saat mengubah model, seluruh garis cetakan dan tuang hanya membutuhkan dua orang, bukan tiga sebelumnya. Pada beberapa shift, tiga orang dapat mengoperasikan dua jalur produksi lengkap. Pemantauan hampir semua pekerja ini lakukan: selain memilih model berikutnya, mengelola campuran pasir dan mengangkut leleh, mereka memiliki beberapa tugas manual. Manfaat lain adalah berkurangnya kebutuhan untuk karyawan yang berpengalaman, yang sulit ditemukan. Meskipun otomatisasi memerlukan beberapa pelatihan operator, ini memberi orang informasi proses kritis yang mereka butuhkan untuk membuat keputusan yang baik. Di masa depan, mesin dapat membuat semua keputusan. Data dividen dari casting yang mulus ketika mencoba meningkatkan suatu proses, pengecoran sering mengatakan, "Kami melakukan hal yang sama dengan cara yang sama, tetapi dengan hasil yang berbeda." Jadi mereka melemparkan pada suhu dan level yang sama selama 10 detik, tetapi beberapa coran bagus dan ada yang buruk. Dengan menambahkan sensor otomatis, mengumpulkan data yang dicap waktu pada setiap parameter proses, dan hasil pemantauan, sistem casting mulus terintegrasi menciptakan rantai data proses terkait, membuatnya lebih mudah untuk mengidentifikasi penyebab root ketika kualitas mulai memburuk. Misalnya, jika inklusi yang tidak terduga terjadi dalam batch cakram rem, manajer dapat dengan cepat memeriksa bahwa parameter berada dalam batas yang dapat diterima. Karena pengontrol untuk mesin cetakan, tanaman casting dan fungsi -fungsi lain seperti tungku dan mixer pasir bekerja dalam konser, data yang mereka hasilkan dapat dianalisis untuk mengidentifikasi hubungan di seluruh proses, dari sifat pasir hingga kualitas permukaan akhir casting. Salah satu contoh yang mungkin adalah bagaimana level tuang dan suhu mempengaruhi pengisian cetakan untuk setiap model individu. Basis data yang dihasilkan juga meletakkan dasar untuk penggunaan teknik analisis otomatis di masa depan seperti pembelajaran mesin dan kecerdasan buatan (AI) untuk mengoptimalkan proses. Ortrander mengumpulkan data proses secara real time melalui antarmuka mesin, pengukuran sensor dan sampel uji. Untuk setiap cetakan cetakan, sekitar seribu parameter dikumpulkan. Sebelumnya, itu hanya mencatat waktu yang diperlukan untuk setiap tuang, tetapi sekarang ia tahu persis apa tingkat nosel tuang setiap detik, memungkinkan personel berpengalaman untuk memeriksa bagaimana parameter ini mempengaruhi indikator lain, serta kualitas akhir casting. Apakah cairan terkuras dari nosel yang mengalir saat cetakan sedang diisi, atau apakah nosel yang mengalir diisi ke tingkat yang hampir konstan selama pengisian? Ortrander menghasilkan tiga hingga lima juta cetakan per tahun dan telah mengumpulkan sejumlah besar data. Ortrander juga menyimpan banyak gambar dari setiap tuangkan dalam database Pourtech jika terjadi masalah kualitas. Menemukan cara untuk secara otomatis menilai gambar -gambar ini adalah tujuan masa depan. Kesimpulan. Pembentukan dan tuang otomatis secara simultan menghasilkan proses yang lebih cepat, kualitas yang lebih konsisten dan lebih sedikit limbah. Dengan pengecatan yang lancar dan perubahan pola otomatis, jalur produksi beroperasi secara efektif, hanya membutuhkan upaya manual minimal. Karena operator memainkan peran pengawasan, lebih sedikit personel yang diperlukan. Casting mulus sekarang digunakan di banyak tempat di seluruh dunia dan dapat diterapkan pada semua pengecoran modern. Setiap pengecoran akan membutuhkan solusi yang sedikit berbeda yang disesuaikan dengan kebutuhannya, tetapi teknologi untuk mengimplementasikannya terbukti dengan baik, saat ini tersedia dari DISA dan mitra tuangkan AB, dan tidak memerlukan banyak pekerjaan. Pekerjaan khusus dapat dilakukan. Meningkatnya penggunaan kecerdasan buatan dan otomatisasi cerdas dalam pengecoran masih dalam fase pengujian, tetapi ketika pengecoran dan OEM mengumpulkan lebih banyak data dan pengalaman tambahan selama dua hingga tiga tahun ke depan, transisi ke otomatisasi akan berakselerasi secara signifikan. Solusi ini saat ini opsional, karena intelijen data adalah cara terbaik untuk mengoptimalkan proses dan meningkatkan profitabilitas, otomatisasi yang lebih besar dan pengumpulan data menjadi praktik standar daripada proyek eksperimental. Di masa lalu, aset terbesar pengecoran adalah model dan pengalaman karyawannya. Sekarang casting mulus dikombinasikan dengan otomatisasi yang lebih besar dan sistem industri 4.0, data dengan cepat menjadi pilar ketiga dari keberhasilan pengecoran.
—Kami dengan tulus berterima kasih kepada Tour-Tech dan Ortrander Eisenhütte atas komentar mereka selama persiapan artikel ini.
Ya, saya ingin menerima buletin Foundry-Planet dua mingguan dengan semua berita, tes, dan laporan terbaru tentang produk dan bahan. Ditambah buletin khusus - semua dengan pembatalan gratis kapan saja.