ҚЫСҚАША

Қалыпқа құю кезінде нақты уақытта басқару — бұл құю циклі кезінде балқыған металл қысымын, ағынын және қалып температурасын дәл реттеуге мүмкіндік беретін тұйықталған сенсорлар, контроллерлер мен актюаторлар жүйесін қолданатын алдыңғы қатарлы өндіріс процесі. Бұл жүйе металды енгізу кезінде маңызды айнымалыларды үздіксіз бақылап, түзету жасайды. Негізгі мақсат — қалып көлемін толығымен және біркелкі толтыруды қамтамасыз ету, бұл тура сондықтан ақаулары минималды, тығыздығы тұрақты және механикалық беріктігі жоғары бөлшектерді шығаруға мүмкіндік береді.

Қалыпқа құю кезінде нақты уақытта процесті басқарудың негізгі принциптері

Қазіргі заманның өндірісінде дәлдік пен тұрақтылық ең маңызды орын алады. Шаблондық құюда нақты уақыт режимі бұрынғы, азырақ дәл әдістерден озып, маңызды технологиялық секіріс болып табылады. Негізінде ол инъекциялау процесін субмикросекундтық дәлдікпен басқару үшін жасалған динамикалық кері байланыс жүйесі болып табылады. Тұрақсыздықтар мен қате пайда болу ықтималдығы жоғары ашық контурлы немесе қолмен басқарылатын жүйелерден өзгеше, нақты уақыт режиміндегі жүйе туындап отырған ауытқуларды белсенді түрде түзетеді, әрбір цикл оптималды параметрлерге сай болуын қамтамасыз етеді.

Автокөлік және әуе-космостық сияқты өнеркәсіп салаларының қатаң сапа талаптарын қамтамасыз ету үшін осындай бақылау деңгейі қажет. Бұл технологияның негізгі маңызы оны шойын құюды реактивті процестен превентивті процеске айналдыру қабілетінде. Өндірістен кейін бөлшектерді ақауларға тексеру орнына, нақты уақыт режиміндегі бақылау олардың пайда болуын алдын алуға бағытталады. Бұл деректерге негізделген тәсіл тек бөлшектердің сапасын ғана емес, сонымен қатар үздіксіз процесс оптимизациясы үшін бағалы түсініктерді де қамтамасыз етеді.

Нақты уақыттағы типтік басқару циклы үш негізгі компоненттен тұрады, олар бірлесіп жұмыс істейді:

• Сенсорлар: Бұл құрылғылар қысым, температура, плунжер жылдамдығы мен орын ауыстыру сияқты айнымалыларды бақылау үшін маңызды нүктелерге орнатылады. Олар физикалық процестен өң деректерді жинау үшін жүйенің көзі мен құлағы болып табылады.
• Бақылаушы: Бұл операцияның миы, жиі мынадай арнайы құрылғы болып табылады TOSCAST бақылауышы немесе ADwin сияқты жоғары жылдамдықты деректерді жинау (DAQ) жүйесі. Ол сенсорлық деректерді өңдейді, алдын ала бағдарламаланған шектік мәндермен салыстырады және қажетті түзетулерді есептейді.
• Атқарушы механизмдер: Бұл контроллердің нұсқаулықтарын орындайтын (мысалы, гидравликалық клапандар) механизмдер, процестегі айнымалыларды шынымен өзгертеді. Мысалы, атқарушы механизм құю қысымын реттеу үшін клапанның ашылуын немесе матрица температурасын басқару үшін су ағынын өзгертуі мүмкін.

Бақылау, өңдеу және реттеудің бұл үздіксіз циклі секундына мыңдаған рет қайталанады, бұл жылдамдық стандарттық PLC-лер жиі қол жеткізе алмайтын деңгейде болып табылады. Мысалы, құю кезінде балқыған металдың дәл ағымын қамтамасыз ету арқылы жүйе қалып қуысының толығымен және біркелкі толуын қамтамасыз етеді. Бұл біркелкі тығыздық пен жоғары механикалық беріктігі бар бөлшектердің шығуына әкеледі және күрделі бөлшек өндірудің негізгі қиыншылықтарын тікелей шешеді. Сипатталғандай Techmire , бұл тұйықталған контурлы басқару жүйенің тұрақты жұмыс істеуіне және жоғары сапалы бөлшектерге әкеледі.

Негізгі бақыланатын айнымалылар: Қысым, Температура және Ағыс

Нақты уақытта басқарудың сәттілігі матрицалық құю процесіндегі ең маңызды айнымалыларды дәл басқару қабілетіне байланысты. Көптеген параметрлер бақыланғанымен, ақаусыз құю алу үшін қысым, температура және ағыс ең маңызды болып табылады. Әрбір айнымалы өзіндік қиыншылықтарды туғызады және нәтижелерді оптимизациялау үшін арнайы басқару стратегиясын талап етеді.

Қысымды бақылау — балқытылған металл өзекше қуысының күрделі бөліктерін толығымен толтыру үшін негізгі маңызға ие. Бұл процесс әдетте екі сатыға бөлінеді: жылдамдықпен басқарылатын толтыру сатысы мен қысыммен басқарылатын сығыстыру сатысы. Толтыру кезінде жүйе инжекция жылдамдығын реттеп, турбуленттілікті және ауаның түсуін болдырмауға тырысады. Қуыс толғаннан кейін жүйе сығыстыру сатысына ауысып, пористікті азайту және соңғы бөлшектің тығыз, біркелкі құрылымын қамтамасыз ету үшін үлкен қысым қолданады. Қысымды дұрыс бақыламау пористікке, суық жабықтарға және толық емес толтыруға әкелуі мүмкін.

Сондай-ақ, металдың қатаюына және өзекшенің өзінің қызмет ету мерзіміне тікелей әсер ететін жылулық режимді бақылау да теңдесі жоқ маңызды. Балқытылған металл мен қалып арасындағы температураның үлкен айырмашылығы бетіндегі кернеуді туғызып, өзекшенің ерте тозуына және бөлшектің сапасының төмендеуіне әкелуі мүмкін. Мысалы, Die Pro әрбiр салқындату арнасындағы су ағынының шығыс температурасының көрсеткіштеріне сүйене отырып, өлшеумен салқындатуды толық автоматты түрде басқаруды қамтамасыз ету. Бұл әрбір циклде тұтас өлшеу температурасын сақтайды, бұрмалау, жарылу және өлшемдік тұрақсыздық сияқты ақауларды болдырмайды. Тиімді жылумен басқару жақсы беткейді және қалыпты толуды қамтамасыз ету үшін өте маңызды.

Төмендегі кестеде әрбір негізгі айнымалының қызметі және нақты нақты уақытпен басқарудан алынған пайдалар қысқаша баяндалған.

Нақты уақытта басқаруды іске асыруға мүмкіндік беретін негізгі технологиялар мен жүйелер

Қалыпта құюда нақты уақытта басқаруды енгізу күрделі құрылғылар мен бағдарламалық жасақтаманың интеграцияланған архитектурасы арқылы жүзеге асырылады. Бұл жүйелер өте төмен кідіруді сақтай отырып, деректерді алуға, өңдеуге және оларға әрекет жасауға арналған. Негізгі компоненттерге жоғары дәлдікті сенсорлар, жылдам деректерді жинау (DAQ) жүйелері, күрделі басқарушылар және ыңғайлы бақылау бағдарламасы жатады.

Алдыңғы қатарда дербес басқарушылар мен DAQ жүйелері орталық жүйке жүйесі ретінде қызмет етеді. Мысалы, ADwin-Gold жүйесі бір микросекунд немесе одан да аз детерминделген жауап уақытымен нақты уақытта деректерді жинауды қамтамасыз еседі және дәстүрлі PLC-терге қолжетімсіз дәлдік деңгейін ұсынады. Дәл осылай, Shibaura Machine компаниясының TOSCAST бақылауышы қосымша жабдықтарды қоса алғанда, бүкіл құю ұяшығынан деректерді интеграциялауға арналған, соның арқасында одан да ақылды, жалпы бақылау шешімдері қабылданады. Бұл бақылауыштар толтыруды және тығыздауды оптимизациялау үшін бірнеше жылдамдық пен қысым сатыларын бағдарламалау сияқты күрделі инъекциялық профильдерді басқару үшін үлкен көлемдегі деректерді өңдейді.

Бағдарламалық компонент операторлар мен технологиялық инженерлер үшін адам-машина интерфейсін (HMI) қамтамасыз етеді. Techmire компаниясының Процестік Параметрлері мен Шайбаларды Бақылау Жүйесі (PPCS) сияқты жүйелер операторларға ондаған маңызды параметрлер үшін нақты мәндерді және бақылау шектерін орнатуға мүмкіндік береді. Бұл бағдарламалық жасақтамада жиі күшті диагностикалық құралдар бар, шайба профилдерінің графиктерін нақты уақытта көрсетеді. Рұқсат етілген шектен тыс жағдай анықталған жағдайда жүйе автоматты түрде тревога беруі, машина тоқтатуы немесе ақауланған бөлшекті тексеруге жіберуі мүмкін. Дер кезде кері байланыс пен шаралар қабылдау мүмкіндігі заманауи басқару жүйелерінің ерекшелігі болып табылады.

Нақты уақыт режиміндегі матрицалық құю жүйесін бағалағанда өндірушілер жұмыс істеу сапасын, икемділікті және деректерді пайдалануды қамтамасыз ететін негізгі қасиеттердің жиынтығын іздеуі керек. Саланың көшбасшылары атап өткен мүмкіндіктерге негізделе отырып, маңызды қасиеттерге мыналар жатады:

• Жоғары жылдамдықты деректерді жинау: Бүкіл инъекциялық оқиғаны дәлме-дәл түсіруге мүмкіндік беретін бірнеше сенсордан жоғары жиілікпен деректерді сынамалау қабілеті.
• Детерминделген өңдеу: Тұрақты жауап уақытын қамтамасыз ету үшін дербес компьютердің операциялық жүйесінен тәуелсіз жұмыс істейтін арнайы нақты уақыттағы процессор.
• Алдын-ала бағдарламалаудың кеңейтілген мүмкіндіктері: Толтыру мен пісіру фазаларын дәлме-дәл басқару үшін көпсатылы жылдамдық пен қысым профилдерін анықтау мүмкіндігі.
• Нақты уақытта бақылау және диагностика: Тірі деректерді, оқтар профилін және процестің параметрлерін графиктік талдау құралдарымен көрсететін ыңғайлы интерфейс.
• Автоматтандырылған алармдар мен сұрыптау: Аномалиялық циклдарды автоматты түрде анықтап, операторға хабарлау немесе күмәнді бөлшектерді физикалық түрде бөліп тастау сияқты түзету шараларын қабылдау функциясы.
• Деректерді тіркеу және желіге интеграциялау: Сапа бақылау, талдау және барлық зауыт көлеміндегі MES (өндірісті басқару жүйесі) платформаларымен интеграция үшін тарихи технологиялық деректерді сақтау мүмкіндігі.

Әсері мен пайдасы: Сапаны, өнімділікті және шешім қабылдауды арттыру

Нақты уақыт режиміндегі басқару жүйелерін енгізу шаблондау операцияларына түбегейлі әсер етеді және бұйымдардың сапасы, технологиялық өнімділік пен стратегиялық шешім қабылдау бойынша айтарлықтай пайда әкеледі. Реактивті басқарудан превентивті басқаруға көшу арқылы өндірушілер жоғары өнімділікке қол жеткізіп, айтарлықтай бәсеке артықшылығын ала алады. Негізгі пайда — жүйенің ақаулар пайда болар алдында олардың алдын алу үшін үздіксіз жұмыс істеуі нәтижесінде бұйымдардың сапасының едәуір артуы, соның ішінде жоғары сапалы, қоспаларсыз құюлар алу.

Зауыт алаңында бұл үдерістің тиімділігін арттырады. Нақты уақытта жасалатын түзетулер қалдықтардың шығуын, материалдардың шығынын және ақауланған бөлшектерді қайта балқытуға кететін энергияны азайтады. Сонымен қатар, үдеріс параметрлерін тұрақты және оптималды ұстау жиі құрылғының тоқтауына әкелетін дисперсияны азайтады. Marposs интеллектуалды құю жүйелері алдын ала техникалық қызмет көрсетуді де мүмкінді етеді. Үдеріс деректеріндегі тенденцияларды талдау арқылы жүйе фатальды істен шығуынан бұрын құрылғы мен матрицадағы потенциалды мәселелер туралы техникалық қызмет көрсету тобына хабарлайды, осылайша жұмыс істеу уақытын максималдандырады.

Тікелей өндіріс табыстарынан тыс, бұл жүйелер жинаған мәліметтердің үлкен көлемі бағалы стратегиялық актив болып табылады. Бұл мәліметтер өндіріс процесіне терең түсініктеме береді, инженерлердің параметрлерді оптимизациялауына, матрица құрылымдарын жетілдіруіне және дәлелденген деректерге сүйеніп мәселелерді шешуіне мүмкіндік береді. Бұл оператордың сезімталдығына ғана сүйенуге қарағанда, объективті талдау негізінде шешімдер қабылдауға бағытталған деректерге негізделген мәдениетті қалыптастырады. Нақты уақытта алынатын бұл білімдердің жиынтығы нәтижесінде өндіріс экожүйесін тиімдірек, ақылдырақ басқаруға әкеледі.

Құйма қалыптауда нақты уақыт режимін енгізудің негізгі пайдасы мыналарға қосады:

• Жоғары сапалы бөлшек: Ақаулардың минималды деңгейін, біркелкі тығыздықты, жоғары механикалық беріктікті және өлшемдік дәлдіктің үлкен деңгейін қамтамасыз етеді.
• Процестің тиімділігін арттыру: Қалдықтар мөлшерін қатты төмендетеді, материал мен энергияның шығынын азайтады және цикл уақытын қысқартады.
• Жүйенің тұрақтылығын арттыру: Әрбір құю кезінде тұрақты өнімділікті қамтамасыз етеді, бұл өндіріс нәтижелерін болжауға және сенімді болуға мүмкіндік береді.
• Қалыптың қызмет ету мерзімін ұзарту: Температуралық шок пен механикалық кернеуді («балға эффектісі» сияқты) азайтады, бұл қалыптың ерте тозуы мен зақымдануын болдырмауға көмектеседі.
• Деректерге негізделген оптимизация: Процесті талдау, сапаны бақылау құжаттары мен үздіксіз жақсарту іс-шаралары үшін толық мәліметтерді қамтамасыз етеді.
• Болжаулы техникалық қызмет көрсету мүмкіндіктері: Жабдықтағы ақауларды ерте анықтауға мүмкіндік береді, күтпеген тоқтау мен техникалық қызмет көрсетуге кететін шығындарды азайтады.

Жиі қойылатын сұрақтар

1. Құйманың дәлдігі қандай?

Құйма – өзіне тән өте жоғары өлшемдік дәлдігімен танымал. Құйылатын материалға байланысты болады, бірақ әдетте алғашқы 2,5 см үшін (алғашқы дюймге) дәлдік шамамен 0,05 мм (0,002 дюйм), ал әрбір қосымша 2,5 см (қосымша дюйм) үшін 0,025 мм (0,001 дюйм) қосылады. Бұл жоғары дәлдікті тұрақты қол жеткізу үшін және процестің ауытқуын азайту арқылы одан әрі жақсарту үшін нақты уақыт режиміндегі басқару жүйелері қолданылады.

2. Құйманың екі негізгі әдісі қалай аталады?

Құйманың екі негізгі әдісі — ыстық-камералы құю мен суық-камералы құю. Ыстық-камералы үдерісте инъекциялық механизм балқытылған металл ыдысына батырылады. Бұл әдіс әдетте мырыш пен магний сияқты төмен балқу нүктесі бар қорытпалар үшін қолданылады. Суық-камералы үдерісте әр цикл үшін балқытылған металл жеке құйылатын инъекциялық жүйеге құйылады, бұл иммерсиялы инъекциялық жүйені зақымдайтын алюминий сияқты жоғары балқу нүктесі бар қорытпалар үшін қажет.

3. PDC және GDC дегеніміз не?

PDC — Қысымды Дизель Құю (Pressure Die Casting), ал GDC — Ауырлық Дизель Құю (Gravity Die Casting) дегенді білдіреді. GDC-да балқытылған металл тек қана қалыпқа құйылады және оның ішіндегі қуысты ауырлық күші арқылы толтырады. PDC-да, яғни ыстық және суық камералы әдістерді қамтиды, балқытылған металл жоғары қысым астында қалыпқа енгізіледі. Бұл қысым жұқа қабырғалы, күрделі конфигурациялы және тегіс беті бар бөлшектерді жасау үшін маңызды.