Druckguss – ein typischer Fallaustausch in der digitalen Industrie

Druckguss, auch Hochdruckguss genannt, ist eine endkonturnahe Technologie, die in den letzten Jahren in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und Elektronikindustrie weit verbreitet ist. Beim Druckgussverfahren füllt geschmolzenes Metall (normalerweise Leichtmetall) die Kavität mit hohem Druck und hoher Geschwindigkeit unter der Wirkung des Stempels und kühlt schnell ab, um das endgültige Gussstück zu bilden.

Druckguss wird allgemein in Kaltkammer-Druckguss und Warmkammer-Druckguss unterteilt. Kaltkammerdruckguss wird hauptsächlich bei der Herstellung von großen Teilen wie Autoteilen, Kühlkomponenten für Kommunikationsbasisstationen usw. verwendet. Heißkammer-Druckguss wird häufig bei der Herstellung von kleinen Elektronik- oder 3C-Produkten verwendet, z. B. USB-Anschluss, Laptoptasche usw.

1. Druckguss hat eine gute Grundlage für die Automatisierung

Im Vergleich zum gewöhnlichen Gießverfahren zeichnet sich der Druckguss durch hohe Geschwindigkeit und hohen Druck aus. Die produzierten Produkte sind in der Regel dünnwandige Leichtmetallteile, aber die Druckgusstechnologie wird auch bei der Herstellung von Rotoren aus reinem Kupfer angewendet. Im Gegensatz zu Aluminium- und Magnesiumlegierungen ist Reinkupfer Der Schmelzpunkt ist sehr hoch, daher ist eine kurze Standzeit im Reinkupfer-Druckgussverfahren ein großes Problem.

Unter allen Gießtechnologien weist der Druckguss den höchsten Automatisierungsgrad auf. Moderne Druckgussunternehmen verwenden eine automatisierte Druckgussinseltechnologie, die Druckgussmaschinen (in der Regel Dutzende oder sogar Hunderte) in hohem Maße integriert, um einen vollautomatischen Produktionsprozess zu bilden. Gleichzeitig wird die intelligente Fabriktechnologie verwendet, um den Produktionsprozess der Druckgussmaschine zu überwachen, und die Leistung und der Status jeder Druckgussmaschine können in Echtzeit erfasst werden. Durch Big-Data-Messung und Echtzeit-Feedback kann der Produktionsprozess der Druckgussmaschine rechtzeitig angepasst werden, um die endgültige Qualität des Produkts sicherzustellen.

Die Echtzeitregelung der Druckgussformtemperatur ist ein einfaches Beispiel:

Nehmen wir als Beispiel den Kaltkammerdruckguss. Im Produktionsprozess wird die Werkzeugtemperatur kontinuierlich erhöht, da das Hochtemperatur-Flüssigmetall die Kavität kontinuierlich füllt. Um sicherzustellen, dass die Formtemperatur nicht überhitzt wird, wird zu diesem Zeitpunkt im Allgemeinen Kühlwasser zum Kühlen in die Form geleitet. Bei sinnvoller Auslegung der Kühlwasserleitung können wir im Allgemeinen durch Regelung der Temperatur und des Durchflusses des Kühlwassers sicherstellen, dass die Werkzeugtemperatur den sogenannten Wärmehaushalt erreicht. Aus dieser Sicht können wir ein Kühlwasser-Feedback-System konzipieren. Nachdem der Istwert der Werkzeugtemperatur bekannt ist, können die Temperatur und der Durchfluss des Kühlwassers durch Berechnung und ein sofortiges Feedbacksystem gesteuert werden, und schließlich kann die Temperatur des Werkzeugs gesteuert werden. Dies ist eine typische Anwendung der Druckguss-Smart Factory in dieser Phase.

Tatsächlich ist der oben erwähnte Fall der intelligenten Steuerung nur ein kleines Anwendungsszenario in der „Smart Factory“. Die Realisierung einer echten "Smart Factory" erfordert die Erfassung einer großen Menge von Echtzeit-Produktionsdaten, unter denen Daten zur Produktqualität eine entscheidende Rolle spielen, wie Dichte, Porosität und oxidierte Einschlüsse, da diese Daten die Indikatoren sind, die Kunden am meisten interessieren, und sie sind auch die Kernindikatoren, um zu messen, ob ein Casting qualifiziert ist. In diesem Stadium sind diese kritischsten Indikatoren am schwierigsten zu erhalten, da wir bei Produkten aus Metalllegierungen die innere Struktur des Produkts nicht direkt beobachten können. Die Methode der meisten Hersteller besteht darin, Gussteile stichprobenartig zu überprüfen, in vom Kunden klar definierten Schlüsselbereichen zu schneiden und dann direkt zu beobachten, ob es Probleme gibt; Eine andere Methode besteht darin, zweidimensionale Röntgeninspektionstechnologie zu verwenden, um die lokalen Positionen der beprobten Gussteile zu scannen und zu scannen. Beobachtung, das größte Problem bei diesem Verfahren besteht darin, dass die dreidimensionalen Gussinformationen auf zweidimensionale Scheiben komprimiert werden und die durch die Beobachtung erhaltenen Informationen die tatsächliche Situation nicht vollständig wiedergeben können.

2. Interne Qualitätskontrolle der Gussteile

Mit der kontinuierlichen Entwicklung der Automobilindustrie werden die Anforderungen an die Qualität von Teilen und Komponenten immer höher. Große Automobilhersteller formulieren weiterhin Anforderungen an die innere Qualität von Teilen und Komponenten und spezifizieren quantitativ die Standards, die für innere Defekte von Teilen existieren können. In diesem Fall müssen Komponentenlieferanten in der Lage sein, die Fehlerverteilung in allen Gussteilen in Echtzeit während des Produktionsprozesses zu erkennen und zu kalibrieren und Normen zu vergleichen, um zu beurteilen, ob die Gussteile die Anforderungen erfüllen.

Wie also die Fehler im Gussteil richtig beobachten und aufzeichnen? Die beste Technologie in der bestehenden Technologie ist die Computertomographie, die wir allgemein als CT-Technologie bezeichnen. Die CT-Technologie ist im medizinischen Bereich weit verbreitet, und die Anwendung der CT-Technologie auf die industrielle Inspektion ist immer noch eine Technologie, die sich erst in den letzten Jahren entwickelt hat.

Um die CT-Technologie zur Prüfung der inneren Qualität von Gussteilen anzuwenden, müssen folgende Voraussetzungen erfüllt sein:

1. Die Prüfgeschwindigkeit muss hoch genug sein, um dem Echtzeit-Produktionsprozess von Gussteilen gerecht zu werden;
2. Die Qualität des durch die Erkennung erhaltenen Bildes muss gut genug sein, um mit der genauen Erkennung des Bildes durch die nachfolgende Software zusammenzuwirken;
3. Um die Genauigkeit zu gewährleisten, muss die Software oder der Algorithmus, der das Bild erkennt, schnell genug sein, um den Produktionsplan nicht zu verzögern.

Unter diesen sind die ersten beiden Anforderungen für die CT-Erkennung selbst und die letzte für die Erkennungssoftware oder den Algorithmus. Bei einem Überblick über die aktuelle CT-Technologie werden wir feststellen, dass das vielversprechendste Inspektionsinstrument das Speed-Scan CT-Gerät (Speed-Scan) von General Electric ist, das von Volkswagen in Deutschland für die tatsächlichen Gussteile verwendet wird. Erkannt. Betrachtet man jedoch die heimische Druckgussindustrie, ist der Einsatz von Echtzeit-CT-Technologie zur Kontrolle der Gussteilqualität aus betrieblicher Sicht eine große Herausforderung. Die größte Einschränkung sind die Kosten – die Kosten für CT-Inspektionsgeräte sind extrem hoch und werden für die Die Produktionslinie erfordert im Allgemeinen eine große Menge an CT-Inspektionsgeräten, die sich die meisten inländischen Unternehmen nicht leisten können. Mit der kontinuierlichen Entwicklung der Branche und der kontinuierlichen Verbesserung der Anforderungen an die Gussteilqualität wird der Einsatz von CT-Technologie zur Erkennung der inneren Qualität von Gussteilen in Echtzeit eine allgemeine Anforderung für Zulieferer von OEMs in Zukunft sein.

3. Feedback und Anpassung verarbeiten

Unter der Prämisse, dass das Gussstück mittels CT untersucht wird und die dreidimensionalen Festkörperdaten gewonnen werden, gehen wir davon aus, dass es einen Algorithmus gibt, der die Daten sehr effizient analysieren und alle Informationen über die inneren Fehler des Gussstücks liefern kann, einschließlich Art, Größe und Verteilung usw., dann können wir diese Informationen verwenden, um den Produktionsprozess selbst anzupassen und zu ändern und schließlich qualifizierte Gussteile ohne übermäßige Fehler zu erhalten. Dieser Prozess – der Prozess des Erhaltens von Gussinformationen und des Überarbeitens des Prozesses – nennen wir den Prozess der Prozessrückmeldung und -anpassung. Natürlich können wir diesen Prozess nicht nur anhand der Informationen eines Gusses abschließen. Die normalste Situation sollte sein, Informationen über eine große Anzahl von Gussteilen zu erhalten und die Fehler von Gussteilen durch statistische Analysen und prozessbezogene Methoden zu beheben.

Die nächste Frage ist, selbst wenn wir viele Informationen über die Fehlerverteilung innerhalb des Gussstücks erhalten, wie können wir die Prozessparameter anpassen, um unqualifizierte Fehler zu vermeiden? Das leistungsstärkste verfügbare Analysewerkzeug ist die computergestützte numerische Simulation, die auch als Computer-Aided-Engineering-Technologie (CAE) bekannt ist.

Mit Computersimulationstechnologie können wir eine virtuelle Produktion im lokalen Sinne realisieren. Speziell für den Druckguss können wir den Füll- und Erstarrungsprozess direkt simulieren, indem wir Geschwindigkeit, Druck, Strömungsmuster und Spritzen des Flüssigkeitsfüllhohlraums untersuchen. Um zu beurteilen, ob beim Abfüllvorgang ein Mitreißen vorliegt; zur Beurteilung und Untersuchung potenzieller Hot Spots, Gussfehler (Schrumpfhohlraum, Schwindporosität) und des Wärmehaushaltsverhaltens des Druckgussteils durch Berechnung der Temperaturänderungen des Gussstücks und der Form unter verschiedenen Druckgusszyklusbedingungen . Durch diese Art der numerischen Simulationstechnologie können wir, basierend auf bestimmten Analysebedingungen, die inneren Defekte des Gussstücks weitgehend beurteilen und vermeiden, die Leistung des Gussstücks verbessern und die Produktionseffizienz erheblich steigern und die Prozessrückmeldung und -korrektur erreichen haben wir vorher besprochen. Zweck.

Wir reihen den gesamten Prozess aneinander: Mittels digitaler Technologie (CT) werden die dreidimensionalen Fehlerdaten des Produkts in Echtzeit erfasst, und wenn das Produkt nicht qualifiziert ist, werden die Daten an das CAE-Analysezentrum und die analoge Simulation übertragen Technologie wird verwendet, um Fehlerproblemlösungen und Lösungsfeedback zu analysieren und zu produzieren. Gehen Sie zum Frontend der Produktion und des Prozesses, um das Produkt auszuführen und erneut zu erhalten. Das Produkt wird weiterhin digital geprüft und erhält dreidimensionale Fehlerdaten. Wenn das Produkt qualifiziert ist, endet die Iteration, andernfalls wird sie fortgesetzt.

4. Meistern Sie die digitale Kerntechnologie

Es zeigt sich, dass die CAE-Analyse in diesem Prozess eine Schlüsselrolle spielt und sich die Effektivität der vorgeschlagenen Lösung auf die Effizienz des gesamten Prozesses auswirkt. Ob Sie den Kern der CAE-Technologie beherrschen und die numerische Simulationstechnik in der realen Produktion gut anwenden können, kann die technischen Fähigkeiten eines Druckgussunternehmens in hohem Maße messen, denn digitale Technologie ist für das Unternehmen Road ein Muss , je früher Sie den Kern der digitalen Technologie auf diesem Weg beherrschen, desto stärker können Sie sich im zukünftigen Unternehmenswettbewerb abheben.

Wenn die digitale Inspektionstechnologie und die CAE-Analysetechnologie gut auf die bestehenden Druckgussunternehmen angewendet werden, können wir daher eine vollständige und typische digitale Fabrikszene sehen. Unter anderem realisiert die digitale Erkennungstechnologie die Digitalisierung physischer Einheiten, während die CAE-Analysetechnologie die aus der Erkennung gewonnenen digitalen Informationen in Problemlösungen auf der Grundlage der virtuellen Produktion umwandelt. In diesem Prozess ist die digitale Erkennung eigentlich ein vollautomatisierter Prozess, während die CAE-Analyse immer noch menschliche Beteiligung erfordert. Wenn sich die CAE-Analyse zu einem Algorithmus verfestigen und vollautomatisieren lässt, dann ist dies die Keimform der zukünftigen intelligenten digitalen Fabrik.

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Mingh Druckgussunternehmen sind der Herstellung und Bereitstellung von hochwertigen und leistungsstarken Gussteilen gewidmet (das Angebot an Metalldruckgussteilen umfasst hauptsächlich) Dünnwandiger Druckguss,Heißkammerdruckguss,Kaltkammerdruckguss), Runder Service (Druckguss-Service,CNC-Bearbeitung,Formenbau,Oberflächenbehandlung). Alle kundenspezifischen Aluminium-Druckguss-, Magnesium- oder Zamak/Zink-Druckguss- und andere Gussanforderungen können uns gerne kontaktieren.

Unter der Kontrolle von ISO9001 und TS 16949 werden alle Prozesse durch Hunderte von fortschrittlichen Druckgussmaschinen, 5-Achsen-Maschinen und anderen Einrichtungen durchgeführt, von Blasgeräten bis hin zu Ultraschall-Waschmaschinen.Minghe verfügt nicht nur über fortschrittliche Ausrüstung, sondern auch über professionelle Team aus erfahrenen Ingenieuren, Bedienern und Inspektoren, um das Design des Kunden zu verwirklichen.

Auftragsfertigung von Druckgussteilen. Zu den Fähigkeiten gehören Kaltkammer-Aluminium-Druckgussteile von 0.15 lbs. bis 6 lbs., Schnellwechseleinrichtung und Bearbeitung. Mehrwertdienste umfassen Polieren, Vibrieren, Entgraten, Kugelstrahlen, Lackieren, Plattieren, Beschichten, Montage und Werkzeugbau. Zu den Materialien, mit denen gearbeitet wird, gehören Legierungen wie 360, 380, 383 und 413.

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ISO 9001: 2015 zertifizierter Hersteller von Magnesium-Druckguss. Zu den Fähigkeiten gehören Hochdruck-Magnesium-Druckguss bis zu 200 Tonnen Heißkammer und 3000 Tonnen Kaltkammer, Werkzeugdesign, Polieren, Formen, Bearbeitung, Pulver- und Flüssiglackierung, vollständige Qualitätssicherung mit KMG-Fähigkeiten , Montage, Verpackung & Lieferung.

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