Ямар хүчин зүйлс нь металл хаягдлын машин тоног төхөөрөмжийн сонголтыг тодорхойлдог вэ?

Хаягдлын арга барил ба металл хаягдлын машин тоног төхөөрөмжтэй нийцэл

Ялгаатай хаягдлын арга барилууд машин тоног төхөөрөмжийн шаардлагад яаж нөлөөлөх вэ

Ямар төрлийн хийц сонгосноос шалтгаалан зэвсэглэлтийн үйл явцад шаардагдах машин, тоног төхөөрөмжийн төрөл бүрэн хамаарна. Энэ нь ороомогийн загварын дизайнгоос эхлээд өдөр тутмын ажиллагааны тохиргоо хүртэл бүхнийг хамарна. Элсэнд хийц болон хийх ажиллагаанд үйлдвэрлэгчид маш их халуунд задрахгүй тэсвэртэй ороомог болон бат бөх фляшка шаардлагатай. Харин томхооны хийц нь 2000 psi-с дээш даралттай нарийвчлал сайтай түрхэх тоног төхөөрөмжийг шаарддаг бөгөөд энэ нь хэсгүүдийг хурдан хатуурахыг хангана. Харин хөрөнгө оруулалтын хийц нь нийлэмлэгийн үеэр керамик ороомогийг тогтвортой байлгах, хяналттай хөргөлтийн хурдыг зохицуулахад онцгой анхаарал тавина. Үр дүнд нь ±0.1 мм-ийн хязгаарын доторх маш нарийн хэмжээсийн хяналттай деталь гарч ирдэг. Энэ нарийвчлал нь ердийн элсэнд хийц болон хийснээс гурван дахин сайн байдаг тул жижигхэн хазайлт ч хожимдоо том асуудал үүсгэж болох нөхцөлд хөрөнгө оруулалтын хийц болон хийх нь хамгийн тохиромжтой байдаг.

Элсэн хуйх, хөрөнгө оруулалттай хуйх болон зэвсэглэх машинуудын харьцуулалт

• Элсэн хуйх системүүд том хэмжээний деталуудыг (50 тонн хүртэл) үйлдвэрлэхэд тохиромжтой ч бага хурдаар ажилладаг (2–5 цикл/цаг)
• Зэвсэглэх машинууд 99.95% хэмжээний давтамжийн нарийвчлалтайгаар цикл бүрийг 50-с дээш удаа хийх боломжийг олгоно, масс үйлдвэрт онц тохиромжтой
• Хөрөнгө оруулалттай хуйх тоноглолууд нарийн бүтэц, нарийвчлалыг тэнцвэржүүлдэг бөгөөд 1.5 мм-с бага ханын зузаантай авиацийн ангийн деталиудыг үйлдвэрлэх боломжийг олгоно

2023 оны Гартас Үйлдвэрийн Тайланд үзүүлэлтийн тайлангийн мэдээллээр автоматжуулсан зэвсэглэх шугам элсэн хуйх технологитой харьцуулахад 18% илүү хурдан ажиллаж байна. Энэ нь температурын хяналт, хиймэл оюун ухааны тусламжтай параметрийн тохируулгаас шалтгаалсан.

Төвийн хүчний ба Хагас шингэн металлын хуйх: Шинэ гарч буй технологи болон тоног төхөөрөмжийн шаардлага

Төвөөс зугтаах орхигдол нь чиглэлтэй хатууралтыг хангахын тулд өндөр хурдтай эргэх камер (200–1,000 RPM) ба тусгай лангууд шаарддаг. Хагас шингэн орхигдолын системүүд нь металл хайлшийг 40–60% хатуу байдлаар хадгалдаг цахилгаан соронзон шүүрэмтгий зуурмажуулагчидыг нэмж оруулснаар уламжлалт матрицан орхигдолын бүтцийг сайжруулдаг. Энэ дэвшил стандарт тохиргооноос 47% илүү нарийвчлал шаарддаг дулаан зохицуулах систем шаарддаг.

Жишээ судалгаа: Элснээс матрицан орхигдолын машин хэрэгслүүрүү шилжих автомашин үйлдвэрлэлийн салбар

Цахилгаан хөдөлгүүрт машинуудын жин багасгах зорилгоор алчуудыг ихээр ашиглах чиглэл рүү шилжсэн нь 2020 оноос хойш вакуум тусласан матрицан орхигдолын машин хэрэгслүүдийг 72% хэрэглэх боломжийг бий болгосон. Энэ технологи нь харьцангуй элсэн орхигдолтой харьцуулахад цоорхой байдлын дутагдалд 90% багасгаж, цахилгаан хөдөлгүүрт машинуудын жин багасгах зорилтуудыг хангахад шаардлагатай нэгэн орхигдолт бүтцийн хэсгүүдийг боломжжуулдаг.

Металл орхигдолын машин хэрэгслүүдийн загварчлалд шаардагдах материал ба дулааны шаардлага

Матрицан орхигдолын машин хэрэгслүүдийн хэрэглээнд түгээмэл хэрэглэгддэг Алчууд ба Цайрын хайлш

Хийн хөнгөн цагааны хайлш нь маш хөнгөн бөгөөд ойролцоогоор 660 градус Цельсийн температурт хайлдаг тул машин, цахилгаан барааны ойролцоогоор 80% хэсгийг бүрдүүлдэг. Тиймээс ихэнх даралтаар хайлуулах үйл явцад илүү ихэвчлэн хийн хөнгөн цагааны хайлш ашигладаг. Гэхдээ шатлагын хайрцаг шиг нарийн бүтэцтэй хэсгийг үйлдвэрлэх үед олон үйлдвэрлэгчид цайрыг сонгодог. Яагаад гэвэл цайр зөвхөн 420 градус Цельсийн хайлах цэгтэй бөгөөд энэ нь хайлуулах үед илүү сайн урсаж, бүтээгдэхүүнд сул тал үүсгэж болзошгүй хийн хөндийг багасгадаг. Эдгээр үед цайрын хайлуулалтын шинэ тоног төхөөрөмжүүд жинхэнэ цагт вискозитетийг хянах датчикаар хангагддаг. Энэ нь температур бага зэрэг хэлбэлзэх үед ч хайлсан металлын тохиромжтой нягтралыг хадгалж, ийм мэдрэг үйлдвэрлэлийн процессоос өндөр чанартай үр дүн гаргахад тусладаг.

Хайлсан металл ба машин механизмийн хэсгүүдийн материал хоорондын нийцэл

Хайлш металлтай машин механизмийн гадаргуу хоорондоо холбоо болох үед тэдгээрийн материал нь хоорондоо зохицсон байх нь маш чухал болдог. Цагаан тугалганы ажилд графитаар бүрсэн крицибүл нь стандарт болсон бөгөөд металл нь эдгээр гадаргууг нойлгохгүй. Цайрын хаягт ашигладаг ган формууд нь ихэвчлэн дулааныг тэсвэртэй даахын тулд борон нитридийн давхаргатай байдаг. Өнгөрсөн жилийн сүүлийн үеийн судалгаа юм уу, материалууд зохистойгоор зохицоогүй тохиолдолд тасралтгүй үйлдвэрлэл явуулдаг үйлдвэрийн газруудад износ 3 дахин нэмэгддэг гэж харуулсан. Энэ нь үйлдвэрлэгчид гол хэсгүүдэдээ H13 хэрэгсэл хэрэглэх зэрэг исэлдэхээс хамгаалах материал сонгож хөрөнгө оруулах хэрэгтэйг илтгэж байна. Зөв материал сонгосноор хугацааны хувьд мөнгө хэмнэх, тоног төхөөрөмжийн ажиллагааг илүү удаан хугацаагаар үргэлжлүүлэх боломжийг олгодог.

Өндөр температуртай хайлшийн боловсруулалтанд зориулсан дулааны эсэргүүцэл ба износноос хамгаалах

Инконел 718 зэрэг 1260 градус дулаан орчимд тархдаг супер элсэлтийн ажил нь дулаан удирдлагад ноцтой бэрхшээл тусалдаг. Үйлдвэрийн мэргэжилтнүүд ихэвчлэн хоёр давхаргатай керамик давс хэрэглэдэг. Үүний зэрэгцээ олон үйлдвэрлэгчид боловсруулалтын үеэр бүтцийн бүтэн байдлыг хадгалахын тулд идэвхтэй устай хүйтэнгүүлэх системийг загваруудад нь оруулдаг. Никелийн үндсэн материалаар ажилладаг хэн ч ASTM A297 шаардлагыг мэддэг байх хэрэгтэй. Энэ стандарт нь компаниудыг тоног төхөөрөмжүүдийг нь халуун хатуужилтын туршилт хийхэд хүргэдэг. Тоног төхөөрөмж нь салбарын дүрэм журмын дагуу томоохон хувцас хувцас хувцас хувцас хувцас хувцас хувцас хувцас хувцас хувцас хувцас хувцас хувцас хувцас хувцас хувцас хувцас хувцас хувцас ху

Эдгээр хүчин зүйлсийг тэнцвэржүүлэх нь машин механизмын урт удаан эдэлгээг баталгаажуулж, нисэх онгоцны хэрэглээний хувьд 0.05 мм-ийн хэмжээний үйлдвэрлэлийн зөвшөөрөлтэй байдлыг дэмждэг.

Үйлдвэрлэлийн хэмжээ, машин тоног төхөөрөмжийн сонгон шалгаруулалтын автоматжуулалтын хэрэгцээ

Орлуулах машинд өндөр хэмжээний үйлдвэрлэл ба автоматжуулалтын шаардлага

Сүүлийн үеийн орлуулах тоног төхөөрөмж нь CNC удирдлагын тусламжтайгаар 30 секундын дотор деталиудыг гарган авч чаддаг бөгөөд иймд сард 50,000-аас дээш бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэж буй үйлдвэрүүд эдгээрийг ашиглаж байгаа юм. 2023 оны IMI-ийн өгөгдлийн дагуу, 800 тонны престэй автомашин хийцэл бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэгчид одоогоор машины ашиглалтын хувийг 92%-руу хүртэл хүргэж чадаж байна. Энэ нь үйлдвэрлэлийн явцад роботууд деталь авч гаргадаг болон даралтыг тасралтгүй хянах датчикууд суурилагдсан учраас маш сайн үзүүлэлт юм. Ийм тоноглол суурилуулах анхдагч зардал гэвэл хямд биш гэдгийг л хэлэх хэрэгтэй. Ихэнх компаниуд суурилуулалтад нэг их хэмжээний 1.2 сая ба 4 сая доллар зарцуулдаг. Гэсэн хэдий ч ихэнх нь ажилчдын шаардлагагүй болсон, хаягдал материал багасаж байгаа зэрэг шалтгаанаар 3-5 жилийн дотор зардлаа буцаан авдаг.

Хийсэн эсвэл хөрөнгө оруулалтанд суурилсан орлуулгын системд бага, дунд хэмжээний үйлдвэрлэлд зориулсан уян хатан байдлыг хангах

Элсэн зуурмалын машин механизм нь 10-5,000 нэгжийн партийн хэмжээтэй таарч, загварын тохирох чадвараараа давамгайлах боломжийг олгоно. Инвестицийн зуурмал нь восны загварын уян хатан байдлыг ашиглан 100–10,000 нарийн деталийг эдийн засгийн үүднээс хямд үйлдвэрлэх боломжийг бий болгоно, гэхдээ бүтэн циклийн хугацаа 24–72 цагийн хооронд хувьсдаг. Нисэх онгоцны салбарт чиглэсэн цахилгаан станцууд ихэвчлэн өндөр даралттай тоног төхөөрөмжид тусламжгүйгээр ±0.2 мм нарийвчлалд хүрэхийн тулд элсэн-инвестицийн холимог системийг ашигладаг.

Чиг хандлага: Холимог үйлдвэрлэлийн орчинд зориулсан масштаблагддаг модуль зуурмалын машин

Үйлдвэрлэгчдийн 59 хувь одоо Гартер (Gartner) 2023-ны мэдээний дагуу сольж болдог матриц, хайлуурын нэгжтэй модуль зуурмалын системийг ашиглаж байгаа бөгөөд энэ нь алюмин (700°C) ба цайр (400°C) боловсруулах явцад шуурхай шилжих боломжийг олгоно. Эдгээр платформ нь стандартжуулсан автоматжуулалтын интерфейсийг ашиглан тоног төхөөрөмжийн нийт үр ашгийг 85%-иас дээш хадгалж, тусгайлан зориулсан машинуудтай харьцуулахад дахин тохируулах зардлыг 40%-иар бууруулдаг.

Машин механизмд таарах деталийн нарийн байдал, хэмжээ, нарийвчлалын шаардлага

Хаягдлын Технологийн Төхөөрөмж болон Машин Тоноглолын Хувьд Геометрийн Хязгаарлалт

Машин зохион байгуулалтын хувьд янз бүрийн хаягдлын аргууд өөр өөр геометрийн хязгаарлалттай ирдэг. Жишээ нь, элсэн хаягдал нь устгах загваруудын талаар сайн дотно дотор харагдах хэлбэрүүдийг үүсгэхэд маш сайн ажилладаг ч гадаргуугийн цэвэрлэлт муу байдаг, ихэвчлэн Ra 12.5-25 микрометр орчимд байдаг. Эсрэгээр, матрицан хаягдал нь ±0.1 мм-ийн нарийвчлалд хүрч чаддаг ч гарцын өнцөг 15 градусаас илүү налуу байвал доод талын хэсгүүдийг үүсгэх боломжгүй. Өнгөрсөн жил гаргасан судалгаагаар харахад үйлдвэрлэгчдийн бараг гурван дөрөвний нь тоног төхөөрөмжидээ робот техникийг нэмж эхэлсэн байна. Эдгээр нэмэлт төхөөрөмжүүд нь ердийн процессын хязгаарлалтаас даван туулахад тусалдаг бөгөөд сүүлийн жилүүдэд үйлдвэрлэлтэнд өрсөлдөөн ихсэж буйтай уялдан логиктай.

Хүнд Жинтэй Элсэн Хаягдлын Тоног Төхөөрөмжөөр Том Хэмжээний Деталийг Боловсруулах

Хавтгай хаягдмал нь их хэмжээний детальд хамгийн түгээмэл ашиглагдах арга бөгөөд энерги, далайн тээврийн салбарт зориулсан 200 тонн болон түүнээс дээш жинтэй деталийг хийхэд тохиромжтой. 8 метр шалфас ашигладаг чулуун газрууд нь 3 м³-ээс дээш хэмжээтэй деталийг цутгалан хийхэд харьцангуй 30% илүү хурдан ажилладаг. Гэсэн хэдий ч хэмжээний нарийвчлал нь ерөнхийдөө 300 мм тутамд ±2 мм байдаг бөгөөд ихэвчлэн нэмэлт машинд оруулах шаардлага гардаг.

Цутгалтын системд нарийн төвөгтэй деталийн нарийвчлалын шаардлага

Хийн ханцуйн турбинын нимгэн ханатай (1 мм-с бага) жижиг лопастуудад хийх зэвсэглэлтийн машинууд ойролцоогоор 0.075 мм нарийвчлалд хүрч чаддаг. Церамик хальсыг шатаах үедээ зарим шинэ системүүд температурын өөрчлөлтийг бодит цагт нь хянах боломжийг олгох бөгөөд температурыг ойролцоогоор 5 градус Цельсийн дотор барьж чаддаг. Эдгээр онцгой, өндөр нарийвчлалын хайлшнуудыг ашиглах үед энэ нь маш их ач холбогдолтой. Өнгөрсөн жилийн мэдээллийг үзэхэд эрхтэн сэлбэх материал үйлдвэрлэгчид хуучин аргаар воскоор дүүргэх арга барилыг орхиж, 6 тэнхлэгтэй роботын систем рүү шилжсэнээс хойш бүтээгдэхүүнд гарч байсан дутагдалтайд ойролцоогоор 18 хувиар бууралт гарсан байна. Роботууд хүмүүст тохиолдох алдаануудыг хийхгүй тул энэ нь бодитоор логиктай.

Стратеги: Металл хийх машин механизмийн тохироог тохируулахын тулд симуляци программ хэрэглэх

Үйлдвэрлэгчид хатууралтын ажиллагаа, 800 МPа-аас дээш үлдэгдэл хүчдэл бий болох цэгүүд, хаалтны тохируулгын оновчтой байдал зэрэг зүйлсийг урьдчилан таамаглахад зориулсан дижитал хослох симуляцийг нэвтрүүлснээр загварын зардлыг ойролцоогоор 40 хувиар бууруулж чадаж байна. Саяхан гарган авсан автомашины тормозны калиперийн жишээн дээр авч үзье. Компаниуд урсгалын симуляцийн аргуудыг зэвсэглэлийн процессын үеэр даралтыг зохицуулах машинуудтай хослуулан хэрэглэснээр илүү сайн үр дүнд хүрсэн. Эхний оролдлогоор амжилтанд хүрсэн түвшин ойролцоогоор 92 хувь болтлоо өссөн бол томоохон партийн цайрын детальд машинд овоорлох алдаа нь дунджаар ойролцоогоор 22 хувиар буурсан. Ийм төрлийн сайжруулалтууд нь үйлдвэрлэлийн үр ашгийг сайжруулах, зардлыг хянамгай удирдахад бодит ач холбогдолтой нөлөө үзүүлдэг.

Хэсгийн нарийн байдлын түвшин нэмэгдэх тутам нарийвчлалын шаардлага ч гэсэн ихэсдэг. Нэг партийн хувьд 50-с дээш шинж чанартай, 0.05%-иас бага эзлэхүүний агшилтын нэгтгэлтэй байх чадвартай машин хэрэгслийг шаарддаг. Эдгээр шаардлагууд нь зэвсэглэлтийн системийг харьцангуй болон CNC-ийн тусламжтайгаар сонгоход шууд нөлөөлдөг.

Цэвэр улирлын машин механизмд хийх хөрөнгө оруулалтын өртөг, инфраструктурын болон чанарын хяналт

Автомжуулсан цэвэр улирлын машин механизмд хийх анхны хөрөнгө оруулалтын өртөг ба урт хугацааны өгөөж

Автомжуулсан хийц нь анхдагч хөрөнгө оруулалт нь ерөнхийдөө агуулах, гар аргаар хийх арга замаас 40-60 хувийн илүү өртөмжтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч автоматжуулалтыг нэвтрүүлснээр жил бүр дунджаар 18-22 хувийн хэмнэлттэй болдог тул хөдөлмөрийн зардал буурч, материал ихэвчлэн алдагдахгүй болдог. Их хэмжээний үйлдвэрлэлийн шугамтай компаниуд нь ихэвчлэн 18-24 сарын дотор хөрөнгө оруулалтаа буцааж авдаг бол жижиг үйлдвэрлүүлэгчид энэ нь гурваас таван жил хүртэл үргэлжлэх боломжтой. Жишээлбэл, автомашин хийцний үйлдвэрлэгчдийн ихэнх нь роботжуулсан зэвсэглэх системд шилжихдээ хөрөнгө оруулалтаа буцаах хугацаагаа 15-20 хувиар илүү хурдан болгодог гэж тайлагнадаг. Учир нь эдгээр систем нь хэсгийг тогтмол үйлдвэрлэдэг тул гар аргаар хийх арга замын чанарын асуудлуудыг багасгадаг.

Хийцийн аргаар хэрэгсэл, үйлчилгээний болон үйл ажиллагааны зардал

Хайлангийн хаягсанд шороо загвар болон шамотын ороомогт зориулсан төхөөрөмжийн зардал дунд зэргийн хэмжээтэй байдаг бөгөөд мөнхийн матрицан хаягсны төхөөрөмжийн зардлаас 25–35% бага байдаг. Гэсэн хэдий ч цөөн нэгжийн үйлдвэрлэлд нэгжийн өртөг өндөр байдаг. Засвар, үйлчилгээний зардал эрс ялгаатай байдаг:

• Матрицан хаягсны машин: савх болон ороомогийн засвар, үйлчилгээнд цагт 12–18 ам.доллар
• Элсэн хаягсны систем: холбогчийг солихад цагт 8–10 ам.доллар

Үйлдвэрийн инфраструктурын бэлэн байдал: Цахилгаан, зай, дэвшилтэт машин техник ашиглахад зориулсан аюулгүй байдал

Вакуумтай матрицан хаягсны машинд 800–1,200 кВт-ц электрэнерги, 30 тонны суурь шаардагдах бөгөөд энгийн системүүдээс 40% илүү талбай эзлэх хандлагатай. NFPA-ийн шаардлага хангасан салхивч нь суурилуулалтын зардлыг 15–20% нэмэгдүүлдэг ч хайлуулсан металлтой ажиллах үеийн эрсдэлийг бууруулахад үндсэн чухал байдаг.

Дэвшилтэт машин техникийн ажиллагаатай таарах ажиллах хүчний мэдлэг чадвар

Автомжуулсан алдуурлагын системийн үйлчлэгчдэд лаазны байршил ±2 мм нарийвчлалд хүрэхийн тулд 300 цагаас дээш симуляци, сургалт шаардлагатай. Традицийн загвар гарган авах мэдлэгийг CNC-ийн диагностикийн туршлагатай хослуулсан төхөөрөмжүүд 25% бага зогсонги байдаг.

Чанарын хяналт: Нарийн механизм болон мөнгөн усны хяналтаар ISO/ASTM стандартад нийцүүлэх

Нэгтгэсэн дулааны хяналт болон автомжуулсан гэмтлийг илрүүлэх арга нь хаягдалын хэмжээг хүртэл 30%-иар бууруулж, мөн үйлдвэрийн стандартын шаардлагад нийцүүлж өгдөг. Рентгений нягтын туршилтыг процессын шаардлагад нийцүүлэн тохируулдаг:

Энэ түвшний хяналт нь металл хайлшны машин механизм байнга авиаци, эрүүл мэндийн салбарын хатуу шаардлагад нийцэж байна.

Түгээмэл асуулт

Элсэн хуйтрал, ороох хуйтрал, хөрвөсөн хуйтралын машин механизмын гол ялгаа юу вэ?

Хэсэг нь их байдаг эд ангиудад элсэнд хийх шидгрэгийн машин зохимжтой ч циклийн хурд удаан байдаг бол хөндийд хийх шидгрэгийн машин нь өндөр циклийн хурд, нарийвчлалын талаар давуу талтай тул массаар үйлдвэрлэхэд тохиромжтой. Хөрөнгө оруулалтын шидгрэгийн тохируулга нь илүү нарийн нарийвчлалыг санал болгодог бөгөөд тасрангийн хэсгүүдийг үйлдвэрлэж чаддаг бөгөөд ихэвчлэн агаарын хөлөг онгоцны хэрэглээнд ашигладаг.

Металл шидгрэгийн машин механизмд материалтай нийцэх чадал яагаад чухал вэ?

Материалтай нийцэх чадал нь машин механизмийн бүрэлдэхүүн хэсгийн үргэлжлэх хугацааг хангаж, илүү их элэгдэлээс сэргийлдэг. Жишээ нь, алтайн карбидыг хөнгөн цагаантай хамт графитаар бүрхэгдсэн крицибүл ашиглах нь металлынх нь холбоосоор холбогдохийг саатуулж, үйлчилгээний насны хугацааг уртасгаж, засварын зардлыг бууруулдаг.

Автомжуулсан металл шидгрэгийн машин механизмийн давуу талууд юу вэ?

Автомжуулсан системүүд нь хөдөлмөрийн зардлыг болон материал алдагдлыг бууруулдаг бөгөөд урт хугацааны хэмнэлтийг санал болгодог. Эдгээр нь тогтмол чанартай гаралт өгдөг бөгөөд уламжлалт арга замаас илүү хурдан хөрөнгө оруулалтаа буцааж авдаг.

Симуляцийн програм хангамж металл шидгрэгийн машин механизмд тохируулахад хэрхэн сайжруулах вэ?

Зарим хайлшлагын цэвэрлэгээ, хаталт, хүчдэлийн бүс гэх мэт асуудлыг урьдчилан таамаглах замаар загварын зардлыг бууруулах зориулалттай симуляци программ хангамж нь технологийн үйл явцыг оновчтой болгоход тусалж, илүү өндөр амжилтанд хүрэх, машинд боловсруулах алдааг бууруулна.