Орчин үеийн алюминий матрицан хаягдлын машинуудын гол давуу талууд юу вэ?

Хөнгөн цагаан зэвсэглэх машиний үйл ажиллагаан дахь нарийвчлал ба хэмжээний нарийвчлал

Орчин үеийн хөнгөн цагаан зэвсэглэх машинууд ±0.25 мм хэмжээний дутагдалгүй нарийвчлалыг хангаж, суб-миллиметр нарийвчлал манай эзэн хааны бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон анагаахын багаж хэрэгслэд шаардлагатай. Энэ нарийвчлалыг гурван чухал инноваци дэвшүүлдэг:

• ХИ-д суурилсан шахах систем хайлаасан аллюминийн вискозитетийн хэлбэлзлийг нөхөн тэнцвэржүүлдэг
• Хаалттай циклт даралт зохицуулагч цастгалын даралтыг 1,800–2,200 бар-ийн хооронд ±1.5%-ийн нарийвчлалтай байлгах
• Температур тогтвортой форм дuурын хэмжээг 0.08 мм/м хүртэл багасгах

Нэгтгэсэн IoT сенсорууд нь металл урсгалын хурд (3–5 м/с) болон матрицын гадаргуугийн температур (200–300°C) зэрэг 25+ процессийн параметрийг бодит цагт хянах боломжийг олгодог. 2023 оны Аллюминийн Цастгалын Консорциумын тайлангийн мэдээллээр ийм боломжууд нь EV-ийн сангийн цастгал үйлдвэрлэлд анхны амжилтанд хүрэх түвшнийг 40% сайжруулсан.

Автомжуулсан координатын хэмжих төхөөрөмжүүд (CMM) одоо өндөр аюулгүй байдлын шаардлагатай цастгал бүрийг шалгаж, 5 микрон хүртэлх хазайлтыг илрүүлдэг – энэ нь хүний волосныхоос ч зузаан бус. Статистик процессын хяналт (SPC)-г нэгтгэсэн үйлдвэрлэгчид конвентц үйлдвэрлэлтэй харьцуулахад цастгалын дараах машинд орох шаардлагыг 75% бууруулсан гэж тайлагнаж байна.

Аллюминийн даралтанд цутгах машин ашиглан өндөр үйлдвэрлэлийн үр ашгийг хангах, зардлыг бууруулах

Өргөн масштабтай, хурдан үйлдвэрлэлд зориулсан Өндөр даралтанд цутгах (HPDC)

Автоматжуулалт болон олон хөндийт загваруудын тусламжтайгаар орчин үеийн цутгаланы машинууд нэг бүрэх явцыг 30 секундын дотор хийж, ±0.25 мм нарийвчлалтайгаар сард 50,000-аас дээш ижил деталийг цутгаж авдаг бөгөөд үүнийг 2023 оны үйлдвэрлэлийн шинжилгээ гэрчилж байна. Энэ масштаблах чадвар нь элсэн цутгалтаас харьцуулахад 100,000-аас дээш хэмжээтэй үед нэгжийн өртгийг 40%-иар бууруулдаг.

Эрчим хүчнийг хэмнэх машинууд үйл ажиллагааны зардлыг хамгийн ихдээ 25%-иар бууруулдаг

Ангилах зэрэглэлийн дулааны удирдлагын системүүд цутгаланы цагаан тугалганы килограмм тутамд хэрэглэх энергийн хэрэгцээг 3.8 кВт·цаг хүртэл бууруулдаг (NADCA 2023) ба IoT-тэй урьдчилан сэргийлэх засвар үйлчилгээ нь загасны амьдралыг 60%-иар сунгадаг. Эдгээр ахиц нь тоног төхөөрөмжийн 95% ажиллагааны цагийг дэмждэг бөгөөд зогсонгилоноос үүдэлтэй зардлыг эрс бууруулдаг.

Туршлагын жишээ: Авто машины деталийн үйлдвэрлэлд бүрэх явцын цагийг 30%-иар бууруулах

Уламжлалт хөдөлгүүрийн тоног төхөөрөмжийн нэгэн хангамжийн компани 2,500 тонны хурдан даралттай орооцолдоо хий шахах машин, вакуумын тусламжтай шахалтыг ашиглан шилжилтийн багцын үйлдвэрлэлийг сайжруулсан. Энэ шинэчлэл нь цоорхой байдлын гажигийн 85%-ийг арилгаж, мөн жилийн машинд ороох зардлыг 1.2 сая ам.доллароор бууруулж, ханын зузааны нарийвчлалыг ±0.15 мм-д тогтвортой хадгалсан.

Хөнгөн цагааны орооцолдоо шахах технологийн загварчлалын уян хатан чадавх болон нарийн бүтэц үйлдвэрлэх

Нэмэлтээр машинд оруулах шаардлагагүйгээр нарийн дүрс бий болгох

Орчин үеийн хөнгөн цагааны орооцолдоо шахах нь 1 мм-ээс бага ханын зузаантай, хөргөлтийн сувгууд зэрэг дотоод онцлог шинж чанартай нарийн бүтцийг нэг алхамаар үйлдвэрлэх боломжийг олгодог. Шахалтын дараа дахин машинд оруулах шаардлагыг арилгаснаар энэ арга нь боловсруулалтын алхмуудыг багасгаж, хэмжээний нарийвчлалыг ±0.25 мм хадгалж, авиа хөлөг, эрүүл мэндийн салбарт чухал ач холбогдолтой байдаг.

Загварын оновчтой байдлыг тохируулах болон зураглалын хэрэгслүүдийн тусламжтайгаар загварчлалын чөлөөг нэмэгдүүлэх

Инженерчид дэвшилтэт CAD/CAM програм болон цаг үеийн загварын урсгалын шинжилгээг ашиглан 24 цагийн дотор 50-с илүү загварын хувилбарыг үнэлэх, турболентийг бууруулах зорилгоор хаалтын байршлыг оновчтой болгох, стресийн концентрацийг 94% нарийвчлалтай урьдчилан таамаглах боломжтой болсон (2023 оны Зарим Технологийн Хяналт). Эдгээр хэрэгслүүд нь уламжлалт туршилт ба алдааны арга замаас 35% хэмнэж прототайп үйлдвэрлэх зардлыг бууруулсан.

Туршилтын тохиолдол: Дотоод сувагтай гар утасны дулаан шингээгчийг үйлдвэрлэх

Анхдагч технологийн үйлдвэрлэгч нь доторхийн элементтэй дулаан шингээгчийг үйлдвэрлэхэд их даралттай ороох чангаруулах аргыг ашигласан:

• 0.8 мм зузаан хөргөлтийн сэнсний самбар
• 1.2 мм диаметртэй мэлхийн хэлбэртэй хөргөгчийн зам
• Нэгтгэсэн суурьлагч элементүүд

Энэхүү технологи нь дөрвөн хоёрдогч машинлагч үйл явцыг арилгаж, гадаргуугийн нарийн чанарыг Ra 3.2 µm-д хадгалсан. Хиймэл оюун ухаан дээр суурилсан имитаци нь параметрийг оновчтой болгоход туслан циклийн хугацааг 18%-иар бууруулсан.

Цайрын хаягдмал хэсгийн хүч, хөнгөн жин, ашигтай материал

Алюминийн зэвсэглэх арга нь бүтцийн бат бөх чанарыг жин багатай хослуулсан деталууд үйлдвэрлэхэд онцлог давуу талтай. Энэхүү тэнцвэр нь өндөр даралтанд зориулсан зэвсэглэх (HPDC) технологид тохируулан хөгжүүлсэн металлурги, нарийвчлалтай үйлдвэрлэлийн арга техникаас үүсдэг.

Өндөр даралтанд зэвсэглэх үед алюминийн хайлшийн металлургийн давуу тал

A380 ба ADC12 хайлш нь цахиур, магни болон зэсийг агуулдаг бөгөөд тэдгээрийг нунтагжуулахад 310 МPа-аас дээш хүчтэй байдаг боловч стальтай харьцуулахад ойролцоогоор 2.7 дахин хөнгөн байдаг. Материал судлалын судалгаа нь эдгээр хайлшуудаас хийсэн деталиуд нь төмөрт үндэслэсэн металлуудаас хийсэн төстэй хэсгүүдтэй харьцуулахад жингээрээ 30-50 хувийн хооронд бага байж болох ч ачаалал дор сайн бүтцийн бүрхэвчийг хадгалж чаддаг гэж зааж байна. Эдгээр хайлшнуудыг ялангуяа онцлог болгох нь давсны шүршилтийн нөхцөлд туршихад 5,000 цагаас дээш хугацаагаар коррозийн эсрэг тэсвэртэй байдаг натурал исэлдүүлсэн давхарга юм. Ийм хамгаалалт нь ердийн хамгаалагдаагүй сталь гадаргуугийнхаас ойролцоогоор дөрвөн дахин илүү урт хугацаагаар үргэлжилдэг.

Тохиолдолын судалгаа: Цахилгаан хөдөлгүүртэй тээврийн хэрэгслэлийн бүтцийн зангуурууд жингээ 40% бууруулсан

Автомашиний дахин загварчлал нь шахмал сталь хафтын зангууруудыг хөнгөн цагаан ороож хийсэн хувилбараар солих замаар дараах үр дүнд хүрсэн:

• 40% массын бууралт (деталь бүрт 8.2 кг vs. 13.7 кг)
• маргааны үед энерги шингээх чадвар 15%-иар сайжирсан
• хурдан цэнэглэх үед дулааны стрессыг 22%-иар бууруулсан

Энэ өөрчлөлт нэмэлт аюулгүй байдлын стандартыг хангаж, машин бүрийн аялалд цэнэглэлт тутамд 9 миль аяламжийг нэмэгдүүлсэн.

Тэсвэрт чанар болон хүчийг сайжруулах зорилгоор дараагийн үеийн хайрцагнуудын хайлш

Нано хэмжээний бүтэц бүхий сүлжээгээр ялгарах Al-Si-Mg-Cu сплавын шинэ үе нь энгийн өндөр даралтанд орох зуурмаг материалтай харьцуулахад ойролцоогоор 20 хувийн илүү сайн хоёрдмол эсэргүүцэл үзүүлдэг. Эдгээр шинэ сплавууд 350 градус Цельсийн хүртэлх ажиллагааны температурыг тэсвэрлэх чадвартай бөгөөд энэ нь уламжлалт хувилбартай харьцуулахад 250 градусын хязгаарт илүү сайн үзүүлэлт юм. Мөн тэд чадварлаг байдлаар цахилгаан хөдөлгүүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хэлбэлзлийг бууруулдаг бөгөөд одоо байгаа шийдэлтэй харьцуулахад ойролцоогоор 18 хувиар сайжирдаг. Тэгээд эдгээр нь заримдаа 1.2 мм-ийн зузаантай мэт зузаан ханатай деталийг үйлдвэрлэхэд сайн ажилладаг. Хэд хэдэн үйлдвэрлэлийн лабораторийн саяхны судалгааны мэдээгээр эдгээр сплавыг ашигладаг компаниуд хоёрдмол машинлагчийн зардлыг ойролцоогоор 35 хувиар бууруулж чадсан гэж тайлагнаж байна. Үүнээс гадна, эдгээр материалын жинхэнэдээ AS9100 сертификатжуулалтын хүрээнд авиацийн хэрэглээнд тавигддаг хатуу үнэмших чанарын стандартыг хангасан байдаг.

Алюминий зуурмагжуулах машинд ухаалаг үйлдвэрлэл болон автоматжуулалтыг нэгтгэх

Чанар, давтамжийг хангахад роботын технологи болон хиймэл оюун ухааны үүрэг

Орчин үеийн роботын системүүд материал оруулах, деталийг нарийвчлалтайгаар гаргаж авах зэрэг үйл явцыг автоматаар хийж, нийт үйлдвэрлэлийн мөчлөгийг ойролцоогоор хагас секундын хувьсалаас гадна тогтвортой байлгадаг. Хамгийн шинэ дүрсний AI технологи нь 0.2 квадрат миллиметр хэмжээтэй микроскопик цоорхор зэрэг жижиг дутагдалтайг фактаар мөгөөрсөн агшинд илрүүлж чаддаг. 2023 онд Понемены хийсэн судалгаагаар ийм төрлийн автоматжуулсан шалгалт нь хүн гараар хийхээс ойролцоогоор есөн дахин илүү нарийвчлалтай байдаг. Эдгээр технологийг нэвтрүүлсэн үйлдвэрүүд томоохон серийн үйлдвэрлэл явуулах үед гардаг алдааг ихэд бууруулдаг. Бүрэн чадал дээр ажиллах үед компонент бүрт 0.15 мм-ээс хэтрэхгүй нарийвчлал хадгалж, алдааг бараг хоёр гуравт нь бууруулах боломжтой.

Үйл явцыг сайжруулахын тулд урьдчилан сэргийлэх засвар, үйлчилгээ болон IoT сенсор ашиглах

Оюунлаг хөнгөн цагаан зуурмаг орлуулах машинууд нь хайлангийн температурыг (±5°C), шахах даралтыг (максимум 1,500 баар) болон матрицийн тосолгоог хянахын тулд 200-с дээш орчим жижиглэгч датчик ашигладаг. Энэхүү бодит цагийн өгөгдөл нь динамик тохируулгыг хийх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь:

• Урьдчилан таамагласан мэдэгдэл ашиглан төлөвлөгөөгүй зогсолтыг 40%-иар бууруулна
• Энергийн үр ашгийг 18%-иар сайжруулна
• 10,000+ циклд 99.3% нарийвчлалыг матрицийн байрлалд хадгална

Тохиолдолын судалгаа: Бүрэн автоматжуулсан HPDC шугам нь гажигийн түвшнийг 60%-иар бууруулсан

Удиртгал автомобильны бүрэлдэхүүн хэсгийн үйлдвэрлэгч нь робот техник болон машин сургалттай ухаалаг HPDC шугамыг суурилуулсан. 18 сарын турш систем дараах үр дүнг гаргасан:

Динамик удирдлага нь хаягдлын зардлыг жилд $740,000-иар бууруулж, нарийн бүтэцтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хувьд AS9100 нисэх онгоцны гэрчилгээтэй нийцүүлэх боломжийг олгосон.