早在2019年11月1日，煙臺(tái)冰輪智能機(jī)械科技有限公司3D打印智能成型工廠正式揭牌，該工廠擁有行業(yè)內(nèi)大型的3D打印機(jī)和高速工作效率。
據(jù)大象網(wǎng)介紹，采用“3D打印、機(jī)器人等創(chuàng)新技術(shù)+綠色智能鑄造工廠”的模式建設(shè)，建成后將達(dá)到年產(chǎn)5000噸壓縮機(jī)等高端鑄件的能力，人均產(chǎn)能超過100T/年，產(chǎn)品合格率將超過96%，實(shí)現(xiàn)綠色、智能鑄造。
工廠的3D打印智能成型車間內(nèi)，沒有奔流的鐵水，滾燙的熔爐，火花四濺的場(chǎng)景，也沒有噼噼啪啪的聲音和費(fèi)力的澆筑。整個(gè)車間干凈整潔，寥寥幾個(gè)工人操作智控系統(tǒng)，管理著相應(yīng)的崗位。車間內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人來來往往，察覺到前方有人時(shí)會(huì)自動(dòng)避讓。
“整個(gè)車間每班僅需要7個(gè)人，整個(gè)智能工廠大概20多人，全部工作在空調(diào)環(huán)境，無重體力勞動(dòng)，生產(chǎn)效率是同等規(guī)模傳統(tǒng)鑄造的5倍以上。”煙臺(tái)冰輪智能機(jī)械科技有限公司副總經(jīng)理田立海介紹說，傳統(tǒng)鑄造廠安全方面是一大問題，工作環(huán)境粉塵濃度大，而且一不小心就會(huì)被燙傷，就算是非常熟練的工人也難以避免。但在智能成型車間內(nèi)，熔煉車間看不到鐵水，整個(gè)環(huán)節(jié)全自動(dòng)，保障了工人安全。此外，智能車間生產(chǎn)的鑄件對(duì)工人技術(shù)的要求大大降低，流水線作業(yè)可保證鑄件能夠規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。
記者在智控中心了解到，車間內(nèi)的3D打印機(jī)設(shè)備配備了移動(dòng)機(jī)器人、桁架機(jī)器人、微波烘干設(shè)備、智能立體庫等。每個(gè)3D打印機(jī)有兩個(gè)砂箱，每個(gè)砂箱成形尺寸是2.5*1.5*1m。田立海說，這是目前世界上鑄造行業(yè)最大的打印機(jī)，也是效率最高的打印機(jī)。打印機(jī)上的鋪砂器會(huì)先鋪一層0.44毫米的砂子，然后加一層固化劑，另一個(gè)打印頭緊接著會(huì)劃過來在鋪好的砂子上噴樹脂。一臺(tái)3D打印機(jī)，打印滿箱最多會(huì)鋪2000多層砂子，工作箱可以同時(shí)打印多個(gè)砂芯，最優(yōu)化的工藝可以提高打印效率，但前提是要方便后序桁架抓取。打印完成以后操作人員在打印機(jī)端呼叫AGV，AGV自動(dòng)將打滿的砂箱送至砂箱緩存線。
在緩存線上，剛打印完成的工作箱會(huì)有2到3個(gè)小時(shí)的時(shí)間完成硬化。然后工作箱通過AGV送到清砂站以后自動(dòng)頂升，砂芯坐標(biāo)通過智能單元傳遞給桁架，桁架機(jī)械手根據(jù)坐標(biāo)系，抓取砂芯，砂芯通過轉(zhuǎn)運(yùn)小車至自動(dòng)清砂房，自動(dòng)風(fēng)洗之后再運(yùn)輸?shù)脚赃吺止ご迪矗ㄟ^檢驗(yàn)APP進(jìn)行砂芯檢查確認(rèn)。確認(rèn)合格的砂芯由桁架機(jī)械手抓取砂芯進(jìn)行浸涂作業(yè)，隨后桁架將砂芯放到微波前托盤中，進(jìn)入微波烘干設(shè)備，進(jìn)行烘干固化。砂芯烘干結(jié)束后，桁架抓取砂芯放到立體庫托盤上送入立體庫。之后熔煉和澆筑的環(huán)節(jié)也均是依靠機(jī)械。整個(gè)車間從砂芯成型至鑄件成型，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)運(yùn)行，大大減少了人力的參與，其設(shè)備、工藝、軟件、硬件等綜合技術(shù)世界領(lǐng)跑，實(shí)現(xiàn)鑄造新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2020年4月到5月，該車間共接到12個(gè)客戶76個(gè)品種400多件的鑄件3D打印訂單，涵蓋壓縮機(jī)類、柴油機(jī)、管泵閥、機(jī)床類等。產(chǎn)品從幾公斤到幾噸，重量跨度很大。繁雜的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)并沒有降低產(chǎn)品質(zhì)量，車間共計(jì)打印砂芯近千噸。
工廠設(shè)計(jì)能力年產(chǎn)5000噸高端精密鑄件或15000噸砂芯，為全球20多家行業(yè)“巨人”服務(wù)，產(chǎn)品覆蓋機(jī)床、壓縮機(jī)、發(fā)電設(shè)備、發(fā)動(dòng)機(jī)、泵閥、礦山機(jī)械等。工廠人均年產(chǎn)鑄件150噸，較傳統(tǒng)鑄造工廠提高60%至100%；人均銷售收入400萬元，是傳統(tǒng)鑄造工廠的6至10倍。
而鑄造行業(yè)擁抱3D打印，除了綠色環(huán)保，最大優(yōu)勢(shì)莫過于精準(zhǔn)高效。
“一臺(tái)機(jī)床的床身鑄型，原來需要整個(gè)車間齊上陣，8名工人36個(gè)小時(shí)完成。現(xiàn)在只需要6臺(tái)3D打印設(shè)備，20個(gè)小時(shí)就能完成。而且產(chǎn)品的廢品率降到了0.6%。”孫成安說道。
據(jù)介紹，智能成型工廠利用3D打印+數(shù)字化+智能化，將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、信息化、工業(yè)云等先進(jìn)技術(shù)融為一體，將生產(chǎn)過程的1600多個(gè)參數(shù)、180余臺(tái)設(shè)備、五大軟件系統(tǒng)高度集成的具有國際先進(jìn)水平的智能鑄造工廠， 已獲得20余項(xiàng)發(fā)明、實(shí)用新型和計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)。
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