מה זה Deburring אוטומטי?

מתפתל אוטומטי מתייחס לשימוש של מכונות, רובוטיקה, ותהליכים מבוקרים במחשב כדי להסיר בוררים, קצוות חדים, חומר עודף חלקי מתכת. בהקשר של הדפסה תלת מימדית מתכת - הידוע גם כייצור תוספים (AM) - מתפתלים מחדש כתובות על פני השטח כי תוצאה של תהליך ההדפסה, כולל שורות, שרידי מבנים, אבקה מלוכדת חלקיקים אלה מטווחים גמישים לחיישנים אוטומטיים, אשר נמצאים על ידי גירוי אוטומטי, אשר עלולים, אשר נמצאים על ידי תאים חשמליים, אשר נמצאים על ידי תאים חד-ידי מתכתי ראייה אוטומטית, אשר נמצאים על-ידי גירוי, כולל תכונות ידניות גבוהה.

אימוץ גדל של מתכת AM בסביבות ייצור עשה לאחר עיבוד צוואר בקבוק. חלק מתכת טיפוסית מודפסת מתכת 3D עוזב את המכונה עם משטח גס לסיים, לעתים קרובות דורש deburring לפני שהוא פוגש מפרטים פונקציונליים או אסתטיים. deburring אוטומטית סוגר את הפער הזה על ידי שילוב ישירות לתוך זרימת הייצור, המאפשר יצרנים בקנה מידה של הסתברות לייצור ללא איכות הקרבה.

מדוע מתכת 3D מודפסת Components צריך אוטומטית Deburring

ייצור תוספי מתכת מייצר ג'ממטות שאינן מעשיות או בלתי אפשריות עם שיטות תת-טרקטיות - ערוצים פנימיים, מבני צמיגים, צורות אורגניות, ושילוב של אסיפות.עם זאת, תכונות אלה יוצרות אתגרים משבחים שתהליכים ידניים אינם יכולים להתמודד ביעילות.

ראשית, חלקי מתכת מציגים אי סדירות משטח הנגרמים על ידי תהליך בניית שכבת-על-ידי-שכבת.אפקטים של Stair-Stepping, אבקה חלקית מזוועת, ובורים חדים מניתנות חומרית תמיכה הם ubiquitous.II, ⁇ מתכת רבים המשמשים הדפסה תלת-ממדית - כגון titanium Ti-6Al-4V, Inconel 718, נירוסטה 316L, ואלומיניום, הם זמינים כלי ניקוי מורכבים, 000, או , 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 קשה, 000, 000, 000 קשה, 000, 000, 000 קשה, 000 קשה, 000 קשה, 000, 000, 000, 000, 000 קשה, 000 קשה, 000, 000, 000, 000, 000 קשה, 000 קשה, 000 קשה, 000 קשה, 000, 000, 000, 000, 000 קשה, 000 קשה, 000 חזק, 000 קשה כדי למנוע כלים גמישים, 000 חזק, 000, 000, 000 חזק, 000 חזק, 000 קשה כדי למנוע כלים חשמליים, 000, 000 חזק, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 חזק, 000, 000 חזק, 000 חזק, 000 חזק,

תקני רגולציה בתחום התעופה (AS9100, NADCAP), מכשירים רפואיים (ISO 13485), ורכב (IATF 16949) דורשים לעתים קרובות קצוות ללא בורר ובקרת תהליכים מתועדות. deburring מספק את האחריות ואת העקביות הדרושה להסמכה.ללא אוטומציה, יצרנים דחו חלקים, עלויות עבודה מחדש, ועיכובי ייצור.

יתרונות מרכזיים של מערכות Deburring אוטומטיות

חוסר התאמה של יעילות ומאמץ

מערכות מטבוליות אוטומטיות פועלות ברציפות, לעתים קרובות רץ ללא השגחה במשך שעות. תא רובוטי יחיד יכול לעבד עשרות חלקים לשעה, בעוד שפיחות ידנית עשויה לקחת כמה דקות לכל חלק.עבור ייצור של רכיבים כמו מצעים, משווקים או כלי ניתוח, זה דרך חישוב מתורגמת ישירות לתוך זמני מוביל מופחתים בעלות נמוכה יותר עבור מערכות רבות יכול להיות מתוכנת להתמודד עם משפחות מרובות, מינימרנות, שינוי זמן.

איכות עקבית וחזרה

מפעילי אנוש בהכרח משתנים בלחץ, זווית כלי, ומשך מערכות אוטומטיות לבצע את אותה הדרך המתפתלת עם דיוק ברמה מיקרון בכל מחזור.פולת רובוטית הנשלטת על ידי כוח מגע קבוע ללא קשר לגיאומטריה חלקית, למנוע מתחת לפירוק או over-deburring. עקביות זו מפחיתה את שערי גרוטאות ולהבטיח שכל מרכיב עומד בפני רדיוס קצה משטחים סטטיסטיים תהליך בקרה (PCS) מחיישנים יכולים להיות מדיווח על איכות.

בטיחות המפעילה

חלקי מתכת מתבורסים חושף עובדים לחוד החנית שיכולים לגרום להפרעות, פציעות מתח חוזרות ונשנות מכלים מלוכדים, ושאיפת אבק מתכת.מערכות אוטומטיות סוגרות את התהליך בתאים מוגנים עם סינון אוויר, ביטול מגע ישיר.נשק רובוטי מטפל בגיאומטריה המסוכנים ביותר, כגון finol דק או פרוטורים דמויי צורך.

עלויות חיסכון לאורך שרשרת הערך

למרות ההשקעה הראשונית בפירוק אוטומטי יכול להיות משמעותי, ההחזר על ההשקעה מגיע ממספר מקורות: חיסול של עבודה ידנית (לעתים קרובות העלות המשתנה הגבוהה ביותר), ירידה בעבודה ובגרד, ניצול חומרים משופר (פחות over-removal), ומהיר יותר באמצעותput. A 2021 מחקר על ידי המרכז הלאומי למדעי הייצור העריכו כי אוטומציה של פעולות עבור חלקי מתכת AM מופחתת לחלוטין לאחר 40- 60% לעומת תאים ידניים, בנוסף ביעילות רבה יותר, יכולת אוטומטית לרוץ ביעילות רבה יותר.

Better Surface End and Part Performance[עריכת קוד מקור | עריכה]

Smooth, אחידות הקצוות להפחית את עליית הלחץ ברכיבים קריטיים עייפות.עבור אווירוקל והשתלות רפואיות, משטח משגשג היטב משפר את תוחלת החיים ואת הפונקציונליות. deburring אוטומטית יכול להשיג הפסקות קצה עקביות (למשל, 0.1-0.5 מ"מ רדיוס) אשר משפר את החותם, ההרכבה, ואת ההתנגדות קורוזיונית. חלק ממערכות משלבות עם בדיקה או מדידה כדי לספק התאמה סגורה, הבטחת מפרטים סיום.

סקלאלה וגמישות

ככל שהצלחות הייצור גדלות, מערכות של מגרה אוטומטית יכולות להיות בקנה מידה על ידי הוספת תאים, רובוטים או תחנות עיבוד.מערכות מודרניות הן ניתנות לתוכנה, ומאפשרות שינוי מהיר בין חלקים שונים באמצעות בחירת מתכונים. גמישות זו תומכת הן בנמוכות, תערובת גבוהה וגבוה, ייצור תערובת נמוכה - תרחישי ייצור תערובת בתעשיית החוזה וחנויות עבודה.

סוגים של טכנולוגיות אוטומטיות

בחירת הטכנולוגיה הנכונה תלויה בגאומטריה חלקית, חומר, דרישות דרך, וסיום מטרות. להלן הן שיטות ההשמצה האוטומטיות הנפוצות ביותר המשמשות רכיבים ממונעים תלת מימדיים.

מערכות אינסטלציה ו-Teling

מערכות מימון ההמונים האלה משתמשות ב-oscillating או מסתובבות עם מדיה חודרנית (ceramic, פלסטיק או מתכת) ותרכובות נוזליות. Parts שקועים בתקשורת, ואת הרטט גורם לתקשורת לחבורות ו הקצוות של abrade. הריגול הריגול הוא אידיאלי עבור כמויות גדולות של חלקים קטנים עד בינוני עם צרכים מתפתלים.

Centrifugal Disc ו- Barrel מסיימים

מערכות Centrifugal ליישם את כוחות G גבוהים כדי להאיץ את התקשורת נגד חלקים, לייצר הרבה יותר מהר הסרת מלאי מאשר שיטות אינרוטציה.הם מתאימים להסרת בורר כבד על חלקים חזקים, כגון כיבים או דיור. האנרגיה הגבוהה דורשת בחירה זהירה של אמצעי התקשורת כדי למנוע גיאומטריה עדינה. מכונות דיסק Centrifugal משמשים לעתים קרובות לעיבוד אצווה של חלקים AM כי צריך עיגול אגרסיבי.

תאי גזע רובוטיים

משב רובוטי משתמש רובוטים תעשייתיים מצוידים בכלים מקבילים כגון קבצים רוטאריים, חגורות abrasive, מצחצחים חוט, או chamfering כלים. בקרת כוח מאפשר הרובוט לעקוב אחר חלק קוויטורים ללא הידבקות.מערכות חזון או תכנות לא מקוון במודלים CAD לאפשר דור נתיב אוטומטי.רובים מצטיינים בחלקים בינוניים-לגדולים עם משטחים מורכבים, כגון טורבינות מבנית או תרגילי, כמו גם כן, כמו גם תאים משניים.

זרימה חלקית (AFM)

AFM דוחף פס פנימי דרך מעברים פנימיים תחת לחץ גבוה. שיטה זו אידיאלית עבור מגרה ערוצים פנימיים, מעגלים קירור, ומבנים ליטיצ'ים שאינם נגישים לכלים אחרים. abrasive Medium erodes burrs ו-Sils משטחים אחידים. AFM יכול להשיג פני השטח מתחת 0.4 מיקרומטר על Ram בתוך שטח זה הוא בשימוש נרחב יישומים רפואיים.

אלקטרו-כימיקלים Deburring (ECD)

ECD משתמש בתגובה אלקטרוכימית כדי לפזר בוררים באופן מבוקר.כלי קטוייד ממוקם ליד בורר, ופתרון אלקטרוליטי עובר בין הכלי לחלק.התהליך מסיר חומר ללא כוח מכני, חום או כלי ללבוש. ECD הוא יעיל במיוחד עבור deburing חורים, חוטים, תכונות עדינות על חומרים קשים זה לא משאיר שום בורר משני ומייצר מתח, חלקה.

סיום

בגמר גרר, חלקים רכובים על תיקון ועברו דרך מיכל של אמצעי תקשורת חודרניים.התנועה היחסית בין חלק ומדיה יוצרת פעולה מתפוררת. שיטה זו מועילה עבור חלקים הדורשים טיפול אחיד אך אינה יכולה לסבול מטפטפט (למשל, פירים דקים ארוכים או חלקים עם חוטים שבריריים).

שילוב אוטומטי של Deburring לתוך Metal AM Workflows

פריסה מוצלחת של מטמון אוטומטי דורש תכנון זהיר של כל שרשרת לאחר עיבוד.שיקולים מרכזיים כוללים:

  • (FLT:0) פריסת העבודה: FLT:1 , עמדה מערכת המפרק קרוב למדפסת 3D וכל תחנת בדיקה.מעבירים מקוונים או העברה חלקית רובוטית יכולים ליצור זרימה חלקה מקנה לבנות צלחת כדי לסיים חלק.
  • (FLT:0)Fixturing ומצגת חלקית: חלק 1 (חלקים 1) חייבים להיות מוחזק בבטחה במהלך deburring. for Robotics תאים, מאחזים מותאמים אישית או מתקן ואקום נדרשים לעתים קרובות.
  • (FLT:0) שיפור וסימולציה לא מקוונת: FLT:1 , מערכות רובוטיות מודרניות מאפשרות דור נתיב ממודלים של CAD. Simulation תוכנה (למשל, RoboDK, ABB RobotStudio) מסייע לייעל נתיבים, להימנע מהתנגשויות, וחיזוי זמני מחזור לפני ההתקנה.
  • (FLT:0) דרישות שליטה ובקרה: FLT:1 חיישנים עבור כוח, מומנט, רטט, או עומס ספינדל לספק משוב בזמן אמת.מערכות חזון יכול לבדוק תוצאות inline ולעורר עבודה אם יש צורך.
  • (FLT:0Media וניהול מורכב:FLT:1ir למערכות אינטגרטוריות וצנטריפוגות דורשות החלפת מדיה תקופתית וחידוש מורכב.
  • (FLT:0) בטיחות וסביבה: 1.FLT:1 Enclosures, איסוף אבק והפחתה רעש הם הכרחי.טי מתכת קנסות מ- titanium או אלומיניום הם בלתי ניתנים להחלפה; אוורור מתאים וציוד התפוצצות יכול להיות נדרש.

יישומים בתעשייה

חללי תעופה

יצרנים אוויריים משתמשים במשחת אוטומטית עבור רכיבי מנוע, חזיונות, צינורות דלק, וחילופי חום המיוצרים באמצעות מתכת AM. חלקים אלה חייבים לעמוד חיי עייפות מחמירים ותקני ניקוי.תאים מבורחים רובוטיים עם שליטה כוח הם נפוצים עבור חלקים מבניים גדולים, בעוד זרימת המוחות מחלחלת ערוצים קירור פנימיים בטורפות.

מכשירים רפואיים

הדפסה מתכת 3D מאפשרת שתלים ספציפיים לחולה (hip גזעים, צלחות cranial, הכלובים ספינל) וכלי ניתוח.אלה דורשים משטח ללא בורר כדי למנוע גירוי רקמות להקל סטריליזציה. אוטומטית מתפתל באמצעות גימור ו- ECD מבטיח איכות עקבית על פני אצילות.

רכב

במכוניות, מתכת AM משמש עבור חלקי אבטיפוס, שילוב כלים, ורכיבי ייצור נמוכים כמו פליירים בלמים, צריכת מאניפלים, ומצעים מלוטשים. מערכות מגרה אוטומטית במגזר זה לפני מהירות וחסכוניות. Centrifugal השלים הוא פופולרי עבור חלקים קטנים עד בינוני, בעוד תאים רובוטיים לטפל במרכיבים גדולים יותר של תעשיית הרכב נהנה מעקרונות גמישים וזמני אוטומציה עקביים של מחזור עקביים.

כלי ומנוחה

ייצור תוספתי מייצר ערוצי קירור תואמים בתבניות הזריקה ותמותה מת.ערוצים אלה דורשים מבורכת כדי להבטיח זרימה חלקה קרירה ולמנוע כריתת. זרימת Abrasive היא השיטה המועדפת כי זה יכול להגיע עמוק, מעוקל מעברים פנימיים. מערכות AFM אוטומטית עם פרמטרים סבירים לאפשר ליוצרים לחזור על תוספות מורכבות.

מגמות עתידיות ושיקולים

תחום הפירוק האוטומטי של מתכת AM מתפתח במהירות.מגמות מפתח כוללות:

  • (FLT:0AI ו- Machine Learning: FLT:1 למערכות חכמות יכולות לנתח חלק גיאומטריה ונתוני פני השטח כדי להתאים את הפרמטרים של מחיקת חומרים בזמן אמת. Neural רשתות מאומן על נתונים גדולים לחזות נתיבי כלים אופטימליים, בחירת מדיה, וזמני מחזור עבור חלקים חדשים ללא תכנות ידני.
  • (FLT:0)Closed-loop Fitive control:031 חיישנים המדדירים גובה בורר או מגוחות פני השטח במהלך התהליך יכולים להתאים את הלחץ, מהירות, או זמן מגורים לפצות על וריאציות.זה מקטין את הגרדנות ומאפשר ייצור "אורות-out".
  • (FLT:0) אינטגרציה עם תאומים דיגיטליים: FIRLT:1) תאום דיגיטלי של תהליך הפירוק מדמה את האינטראקציה בין כלי, חלק ומדיה. יצרנים יכולים לבחון אסטרטגיות שונות כמעט לפני ביצוע חומרה, צמצום פריסה וצמצום הסיכון.
  • (FLT:0) מערכות של שילוב טכנולוגיות מרובות:03FLT:1) תא אוטומטי יחיד יכול לשלב את התפוררות רובוטית עם AFM או ECD כדי לטפל בתכונות שונות באותו חלק. Smooth Tool שינויים ותהליך ריצוף הם הופכים להיות יותר סביר הודות לבקרים מתקדמים.
  • (FLT:0) קיימות: FLT:1 באופן אוטומטי deburring יכול להפחית את הפסולת על ידי הסרת חומר רק הכרחי.תהליכים יבשים הממזערים צריכת תרכובת ומערכות סינון כי מחזור מדיה צוברים תאוצה.

יצרנים בהתחשב באוטומציה צריכים להעריך את החלק הנוכחי והעתידי שלהם, נפח, דרישות איכות.שותף עם אינטגרטורים מערכת המתמחה ב AMסיימו הוא רצוי.ספקי ציוד רבים מציעים מרכזי הפגנה שבו לקוחות יכולים לבדוק את החלקים שלהם על טכנולוגיות שונות.

מסקנה

מערכות מטבוליות אוטומטיות אינן אופציונליות עוד עבור יצרנים רציניים לגבי הדפסה מתכת 3D. הם מספקים את היעילות, עקביות, בטיחות וחיסכון בעלויות כי תהליכים ידניים אינם יכולים להתאים. על ידי שילוב הטכנולוגיה המתאימה - בין אם לסיים, רובוטיקה, זרימת המוח, זרימת המוחות, או שיטות אלקטרוכימיות - יכולות להפוך את הייצור של הסקרנות לתוך ייצור הראשי, כמו גם לדחוף יותר ויותר חזק, כדי לחץ על ידי מגנטיות, כדי למנוע איכות קריטית, וגמישות, כדי למנוע איכות אוטומטית, וגמישות גבוהה יותר, כדי למנוע איכות מתקדמת, או שיטות אלקטרוכימות, יכול להפוך את הגמישות, 000, 000.

(ב) לקריאה נוספת על סטנדרטים ושיטות טובות יותר, ייעוץ:0.2017ISO/ASTM 52910:20230303033015:2SME מאמר על עיבוד אוטומטי עבור ספקי ציוד מתכת מסוג AMFLT 3 (כגון FLT:4RöslerlerlerFalph:5 ו-LT:6bal משלימה את השימוש עבור פתרונות מתכת מסוג 3, 7.