投資キャスティングプロセスには、多くの冗長で複雑な機能が含まれます。ロボット工学を使用してこれらの機能を実行すると、顧客に一連の利点をもたらすことができます。投資鋳造(失われたワックス鋳造)におけるロボット工学の適用は、従来のプロセスを徐々に破壊し、自動化と精密運用を通じて生産効率と鋳造品質を改善しています。
以下は、コアの使用、利点、典型的なアプリケーションシナリオの詳細な分析です。
I.投資キャスティングにおけるロボットの中核
1。ワックスモデルの準備とアセンブリ
ワックスモデルの射出成形:
ロボットには、噴射圧力、温度、時間を制御して、ワックス材料の温度、時間、時間を制御して、複雑なワックスモデル(航空機エンジンブレードや医療精密部品のワックスモデルなど)の迅速なプロトタイピングを実現する高精度ロボットアームが装備されています。
利点:手動注入と比較して、寸法誤差は±0。02mm以内で制御でき、泡と収縮の欠陥が減少します。
ワックスモデルアセンブリ(ワックスツリーアセンブリ):
ロボットは、視覚認識システムを介してワックスモデルを見つけ、単一のワックスモデルをワックスツリー(モジュール)に自動的に溶接または結合し、手動アセンブリのピースを1枚置き換えます。
ケース:自動車ターボチャージャーインペラワックスツリーアセンブリ、ロボットは20+ワックスモデルの正確な位置と溶接を5分以内に完了し、効率を3回増加させます。
2。シェルの準備(シェルコーティングとサンディング)
自動シェルコーティング生産ライン:
ロボットはワックスツリーを固定し、コーティングタンクに浸し、深い穴や狭い隙間(航空宇宙鋳物の内側の空洞コーティングなど)などの複雑な構造に特に適した多軸運動を介したコーティングの均一な接着を制御します。
データ:従来の手動シェルコーティングの各層の厚さ誤差は約±15%であり、ロボットシェルコーティング誤差は±5%以内に制御できます。
インテリジェントサンディングシステム:
ロボットは、砂の蓄積や漏れを避け、「地殻の欠陥」(砂の穴やシェルの剥離など)を減らすために、シェルの位置に応じてサンディング角と流量を動的に調整します。
3.脱ワックスとシェル処理
高温の脱ワックス操作:
ロボットは、蒸気とワックスの液体との手動での接触を避け、安全性を向上させるために、高温環境(80-120度)でワックスツリーを脱線ケトルに移動します。一部のロボットには、ワックス残留物を減らすために、スティックアンチスティックコーティングロボットアームが装備されています。
シェルの乾燥と検査:
ロボットには、シェルの乾燥度をリアルタイムで監視するための赤外線センサーが装備されており、乾燥炉の風速と温度を自動的に調整します。目視検査システムは、シェル表面をスキャンして、亀裂や不均一な厚さなどの欠陥を識別します。
4。金属の注入と冷却制御
Repision Pouring Robot:
ロボットは融解炉とひしゃくをリンクし、乱流やスプラッシングを避け、乱流やコールドシャットなどの欠陥を軽減するために、フォースコントロールセンサーを介して、注ぐ速度(0}。1-5} kg\/s調整可能など)を正確に制御します。
アプリケーション:航空機エンジンの高温合金鋳物では、ロボットの注ぎがスクラップ速度を手動操作の12%から5%未満に減らすことができます。
冷却経路計画:
鋳造の材料と構造によれば、ロボットはシェルを冷却ステーションの最適な位置(空気冷却ノズルの近くや遅い冷却領域など)に配置し、冷却勾配を最適化し、熱応力の変形を減らします。
5。掃除と後処理のキャスティング
自動砲撃と研削:
ロボットは、高圧ウォータージェットまたはサンドブラストツールを使用してシェルを除去し、力制御されたロボットアームを使用して、手動操作による寸法逸脱を避けるために、バリ(ブレードエッジプレートや内側のキャビティバリなど)を粉砕します。
効率の比較:単一の航空鋳造の手動クリーニングには{2-3時間がかかりますが、ロボットは40分以内にそれを完了し、表面粗さRA値は12.5μmから3.2μmに減少します。
欠陥修復(3D印刷修理溶接):
一部のハイエンドロボットは、レーザークラッディング機能を統合して、鋳物の局所欠陥(細孔や収縮など)に関する3D印刷修理を実行し、従来のアルゴンアーク溶接修復溶接を置き換えて、熱に影響を受けるゾーンの変形を減らします。
ii。ロボットテクノロジーの中心的な利点
1。精度と一貫性の向上
ミクロンレベルの制御機能:
ワックス型のアセンブリおよびシェルコーティングプロセスでは、ロボットの繰り返しの位置決めの精度は±{{0}}}。
プロセスパラメーターの標準化:
マニュアルエクスペリエンス操作の代わりに、ロボットはプリセット手順(コーティング粘度、サンディング時間、注ぎ速度など)に厳密に従い、ヒトの変動を排除し、20-30%20-30}%でバッチ生産率を増加させます。
2。生産効率が大幅に改善されました
24-時間連続操作:
ロボットは休む必要がなく、3シフト生産を達成することができ、ユニットの生産能力を50%以上増やします。たとえば、自動車部品会社がシェルコーティングロボットを導入した後、その毎月の生産容量は8個から000ピースから000ピースに増加しました。
シームレスなプロセス接続:
ロボットの組み立てラインを介して、ワックス型の準備、シェルコーティング、注ぎ、その他のリンクが統合されてワークピースの離職時間を短縮します(従来の手動転送には約15-30分\/プロセスがかかり、ロボットには2-5分のみが必要です)。
3。複雑な構造鋳物の製造能力
従来のプロセスのボトルネックを解決する:
For castings with deep holes (length-to-diameter ratio>5:1)、薄い壁(厚さ<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.
ケース:ガスタービンブレード(壁の厚さ0。8mm、複雑な内側空洞)をロボットでコーティングした後、降伏率は35%から78%に増加しました。
4。安全性と環境保護の最適化
危険な環境での肉体労働の交換:
In high-temperature (>1000度)および脱ワックスや注ぎなどの高ダスト(シェルクリーニング)環境では、ロボットは、労働者が火傷への暴露、シリカ粉塵の吸入、その他のリスクを避け、労働安全衛生基準を満たすことができます。
材料の廃棄物を減らす:
正確なシェルコーティングと注ぐ制御は、コーティング、砂、溶融金属の消費を減らすことができます(廃棄物の生成と二酸化炭素排出量を削減しながら、コーティングの使用量(手動操作の60%から85%に)。
5。インテリジェントな生産とデータ駆動型
統合された産業用インターネットのインターネット(IIOT):
ロボットは、センサーを介してリアルタイムでプロセスデータ(ワックスカビの温度、塗料の粘度、注入圧力など)を収集し、分析のためにMESシステムにアップロードし、プロセスパラメーターの動的最適化(リアルタイムデータに基づいてコーティング層の数を調整するなど)を実現します。
予測メンテナンス:
ロボットの動作データ(機械的な腕の関節摩耗、運動電流変動など)により、ダウンタイムを短縮するために機器の故障の早期警告を与えることができます(メンテナンスサイクルは30%、故障率は40%減少)。




