|
|
1. 2. 3. 4. |
1.
S. Link, C. Geiger:
OPTIMIZIRANA LOČILNA SREDSTVA V KALUPIH ZA NOVE KONSTRUKCIJSKE KOMPONENTE IZ NARAVNO TRDIH ZLITIN
Povzetek
Livarne za tlačno litje aluminija se trenutno soočajo z resnimi izzivi. Po eni strani prehod na električno mobilnost pomeni povečanje potrebe po še večjih in kompleksnejših sestavnih delih, po drugi strani pa morajo livarne zaradi energetske krize močno varčevati, da bi lahko še naprej konkurirale tekmecem na svetovnem trgu. Poleg tega mora celotna dobavna veriga izpolnjevati vedno strožja merila v povezavi s trajnostjo.
Eden od načinov za rešitev teh izzivov je prehod s kaljivih zlitin na naravno trdne ali samokaljive zlitine. Zato se zdi, da bi bilo mogoče izredno velike aluminijaste strukturne dele proizvesti z bistveno nižjimi stroški energije in v manj korakih procesa. Vendar pa ne gre zanemariti, da lahko ima zamenjava zlitine včasih ogromen vpliv na nadaljnje korake procesa. Z odpravo energetsko požrešnega raztopnega žarjenja se ostanki delovnih materialov, npr. sredstev za ločevanje, ob uporabi naravno trdnih zlitin med toplotno obdelavo več ne odstranijo iz litih delov. Zato je treba ob uporabi naravno trdnih zlitin več pozornosti nameniti primernemu in za postopek ustreznemu čiščenju in predobdelavi strukturnih ulitkov kot pri uporabi kaljivih zlitin. V nasprotnem primeru obstaja nevarnost uničujočih učinkov na elektroforetski premaz ter posledično neučinkovito zaščito komponent pred korozijo.
Kot proizvajalec sredstev za razkalupljanje smo se s tem izzivom spopadli že na začetku. Tako smo razvili nova sredstva za razkalupljanje, ki izpolnjujejo vedno strožje tehnične zahteve ter so hkrati v kar največji meri združljiva tudi z nadaljnjimi postopki. Zahteve za takšna sredstva za razkalupljanje so naslednje:
• izredno dobro razkalupljanje ob uporabi zlitin z nizko vsebnostjo železa in zlitin, ki se močno skrčijo, kot tudi močno narebrenih form z majhnim snemalnim kotom!
• Zelo dobro mazanje z dolgo potjo toka: brez popačenja delov!
• Zelo dobra pralnost sredstva za razkalupljanje z okolju prijaznimi čistilnimi sredstvi!
• Brez negativnih učinkov na odpornost na korozijo in elektroforetske premaze!
Naša sredstva za razkalupljanje za strukturne ulitke, izdelane iz naravno trdnih in samokaljivih zlitin, so se v praksi že večkrat izkazala tako v izdelavi konvencionalnih strukturnih ulitkov kot tudi v novih projektih, ki vključujejo tako imenovane stroje za giga ulitke
Ključne besede: sredstva za razkalupljanje, strukturni ulitek, naravno trdne zlitine, nanašanje premaza, giga ulitki
2.
Z. Zovko Brodarac, F. Kozina, J. Medved, J. Burja:
PREISKAVA RECIKLIRANE ZLITINE AlSi9Cu3(Fe)
Izvleček
Zaradi zakonodaje Evropske unije in težav, s katerimi se v zadnjem času soočajo proizvajalci ulitkov, se vse več pozornosti namenja surovinam. Surovine se nahajajo na začetku vseh industrijskih vrednostnih verig. Te kritične (CRM) in strateške surovine (SRM) so pogosto nepogrešljive za številne strateške sektorje, vključno z obnovljivimi viri energije, digitalno industrijo, vesoljskim in obrambnim sektorjem ter zdravstvenim sektorjem, ki so vsi povezani s kovinsko industrijo. Aluminij in njegove zlitine so pomembne kritične in strateške surovine. Standardna aluminijeva zlitina AlSi9Cu3(Fe) (EN AC 46000) se pogosto uporablja v avtomobilski industriji in sektorju prevoza. Glavne prednosti zlitine AlSi9Cu3(Fe) so vrhunske mehanske lastnosti, kot so moč in trdota ter raztezek in odpornost proti koroziji. Funkcionalne in uporabne lastnosti aluminijevih zlitin so odvisne od kemične sestave, obdelave taline, hitrosti strjevanja, postopka litja in morebitne toplotne obdelave. Večina jih je odvisna od razvoja mikrostrukture. V tem članku je raziskan potencial recikliranja zlitine AlSi9Cu3(Fe) z uporabo popolnoma povratnega materiala brez dodatkov ali prečiščevanja. Prisotnost širokega spektra legirnih elementov zlitin AlSi9Cu3(Fe) kaže na razvoj α-Al15Si2M4 (M= Cr, Fe, Mn, Mo), β-ALFeSi, ALCu in še bolj kompleksnih, kot je ALCu2Mg9Si7 , z uporabo teoretičnega modeliranja. Kompleksna pot strjevanja kaže na primarni aluminij aAl, evtektično fazo aAl+eSi, intermetalno fazo na železovi osnovi v obliki ALFeSi in morfologijo »kitajske pisave«, intermetalno fazo na osnovi magnezija in bakra, kot sta Mg2Si in ALCu, ter kompleksne intermetalne faze, kot sta ALMg3FeSi2 in Al5Mg8Si2Cu2. Termodinamični učinki interakcije elementov med strjevanjem pomembno vplivajo na potek in način strjevanja. Čeprav preučevani vzorci ohranijo visoko natezno trdnost in raztezek, rahlo poslabšanje kemične sestave in s tem termodinamičnega učinka pomembno vplivata na razvoj mikrostrukture. Kljub degeneraciji kemijske sestave je bila dobljena mikrostruktura pravilna in je zato upravičeno dosegla odlične mehanske lastnosti. Zato je na podlagi preučevanja termodinamičnih in mikrostrukturnih lastnosti sekundarne zlitine AlSi9Cu3(Fe) navedeno, da je surovina kakovosten polnilni material z dobrim potencialom za uporabo in recikliranje.
Ključne besede: zlitina AlSi9Cu3(Fe), strjevanje, termodinamika, mikrostruktura
3.
E. Offenbacher:
ZELENA LIVARNA – NAPREDNO ODPRAŠEVANJE S SOPROIZVODNJO TOPLOTE
Povzetek
Zaradi strožjih okoljskih standardov in cen energije so napredni izpušni sistemi danes pomembnejši kot kdaj koli prej. Ne gre le za odstranjevanje prašnih delcev, temveč tudi strupenih sestavin, kot so dioksini in furani. Namesto da bi vroč izpušni zrak odvajali v ozračje, je rekuperacija toplote primerna tako iz ekonomskih kot tudi okoljskih razlogov, da se poveča trajnost. Koncept je večstopenjska rešitev za učinkovito odstranjevanje prahu iz celotne livarne v kombinaciji z rekuperacijo toplote za klimatizacijo delavnice: Škodljivi plini z različnih območij livarne (npr. taljenje, hlajenje, priprava peska) se zajemajo in vodijo v filtrirno enoto, ki vključuje tudi doziranje dodatkov za izločanje dioksina in furana, predvsem iz vročih postopkov utrjevanja. Očiščen izpušni zrak, ki ima še vedno visoko temperaturo, se nato pretaka skozi rotacijski toplotni izmenjevalnik, ki latentno toploto prenaša v dovodni cevovod svežega zraka za klimatizacijo delavnice. Dovodni zrak v halo se nato brez prepiha dovede prek izstopnih odprtin za zrak na določenih nevralgičnih delovnih območjih. S tem se zmanjšajo obratovalni in investicijski stroški, povezani z zunanjo kotlovsko enoto, ki bi jo bilo sicer treba namestiti. Kombinirana naprava za odpraševanje in rekuperacijo toplote v sodobnih livarnah je namenjena tudi za amine iz hladnega postopka, ki se pogosto razgradijo v majhnih jedrih in izhlapijo v velikih jedrih. Nastali ogljikovodiki in fenoli se primejo prašnih delcev in jih je treba izločiti v visoko učinkovitih filtrih. Na področju bentonitno vezanih peskov za formiranje sta glavni težavi visoka vsebnost vlage in nastajanje pare. Poleg osnovnega koncepta in tehničnih podrobnosti bodo v tem dokumentu predstavljeni tudi podatki iz referenčnih obratov, kot je Georg Fischer v Traisenu (Avstrija), kjer mora proizvodnja zagotavljati minimalne emisije, visoko energetsko učinkovitost in največjo trajnost, da bi delavce v tovarni zaščitili pred škodljivimi plini in prahom ter ohranili čisto okolje – vse to s pomočjo najinteligentnejših ukrepov za prezračevanje zraka. Približno 120.000 m3/h se odvaja iz različnih delov livarne in se prenaša v učinkovit ploski vrečasti filter, ki zmanjša emisije prahu na manj kot 3 mg/m3. Za tem filtrom rotacijski toplotni izmenjevalnik prenaša latentno energijo iz odpadnih plinov na svež zrak z zelo visokim izkoristkom približno 70 % (po standardu EN308). Predhodno segreti sveži zrak se nato pametno razporedi po številnih prostorih v delavnici.
Ključne besede: Odpraševanje, čiščenje odpadnih plinov, rekuperacija toplote, trajnost, zelena livarna
4.
E. Arko:
AVTOMATIZIRANA ROBOTSKA REŠITEV ZA RAZIGLJEVANJE IN ČIŠČENJA ROBOTSKIH ULITKOV Z UPORABO 3D STROJNEGA VIDA
Povzetek
Predstavili vam bomo avtomatizirano robotsko celico za razigljevanje robotskih ulitkov, ki je namenjena izboljšanju učinkovitosti procesa ter natančne obdelave. Robotska celica je opremljena z robotom YASKAWA GP25, ki se odlikuje po svoji zmogljivosti in fleksibilnosti. Za razigljevanje je integrirano vreteno z nastavljivimi obrati do 25.000/ min.
Sama os vretena ima brezstopenjsko nastavljivo naležno kompenzacijo in pa možnost avtomatske menjave obdelovalnih orodij - kot so rezkarji , krtače, brusni papir.
Vsa ta tehnika omogoča natančno in učinkovito razigljevanje ulitkov.
Poleg tega je celica opremljena z napravami za izpihovanje in odsesavanje emulzije ter ostružkov, s čimer dosežemo da je po mehanski obdelavi ulitek popolnoma očiščen istočasno pa tako lahko vzdržujemo čisto delovno okolje na obdelovalnem mestu.
Ključna prednost celotnega robotskega sistema je njegova kreacija v digitalnem dvojčku s pomočjo programskih orodij, kot je Process simulate. To omogoča natančno načrtovanje in optimizacijo celotnega postopka programiranja razigljevanja posameznega ulitka.
Robotski sistem je popolnoma avtomatiziran in je povezan v FMS sistem – sistem za avtomatsko strego CNC strojev in skladiščenje materialov. Ta povezava omogoča hitro dostavo vpenjalnih orodij z vpetimi ulitki v pozicijo razigljevanja in optimizacijo celotnega proizvodnega procesa.
Končno obdelavo ulitkov predstavlja čiščenje ulitkov in robotsko izpihovanje ter odsesavanje preostale tekočine, kjer s pomočjo 3D strojnega vida - ki ga sestavljajo stereo kamere. Naloga strojnega vida je ta, da pošlje koordinate pozicije ulitka na paleti in pozicijo vseh točk na ulitkih ki so predmet obdelave.
Robotska rešitev predstavlja inovativen korak za potrebe livarske industrije, saj omogoča humanizacijo na delovnem mestu, večjo učinkovitost, natančnost in stabilno kakovost izdelkov.
Ključne prednosti robotskega razigljevanja so : humanizacija delovnega mesta - konstantna kvaliteta opravljenega raziglevanja, delo sedaj opravlja robot, izločen je subjektiven faktor, visoka produktivnost - robot lahko dela avtonomno 24 ur/ dan, visoka fleksibilnost - programe pripravimo v off line programu in jih vnaprej stestiramo v Cad cam.
Z implementacijo celic za robotsko razigljevanje smo pripomogli k še večji ekologiji in skrbi za čisto mikroklimo, saj smo popolnoma omejili uhajanje prašnih delcev v prostor, prav tako smo zmanjšali hrup, ki nastaja pri procesu razigljevanja in kar je ključno, proces je varen za operaterja - saj le ta iz daljave preko monitorja spremlja delovni proces.
Ključne besede: robotizacija, razigljevanje, digitalen dvojček, MES sisteme