Технология вакуумного фильтра увеличивает время безотказной работы HPDC

Системы литья под давлением стали обычным явлением при производстве сложных алюминиевых деталей для автомобильных конструкций. Чем крупнее, тоньше и сложнее автомобильные детали — от трансмиссии до деталей шасси или корпусов аккумуляторов, — тем больше потребность в очистке формы инструмента не только от воздуха и газов, но и от других веществ, наносимых на инструмент на протяжении всего процесса. процесс.

Сегодня многие детали невозможно производить без глубокого вакуума, вплоть до 10-20 мбар, чтобы обеспечить качество и приемлемый процент брака. В 2017 году немецкий литейный завод связался с Dexwet Filters, чтобы рассмотреть выявленную проблему с фильтрами, вызванную устаревшими фильтрами из стальной ваты, которые применяются в вакуумной всасывающей линии для защиты вакуумных клапанов и насоса от мусора, который всасывается.

Как правило, эти вакуумные фильтры превентивно заменяются один раз в смену, при этом среднее время простоя машины составляет 30 минут. При 20 сменах в неделю эта задача приводит к потере до 10 часов производственного времени в неделю. Когда машина возобновляет работу, обычно делают три прогрева, что приводит к получению 60 деталей «теплого лома», которые будут переплавлены, что приводит к потерям общего времени производства и трате энергии.

Более глубокий анализ появления деталей с недостатками качества показал, что доля некачественных деталей, выявленных отделами контроля качества с помощью рентгена, увеличилась во второй половине смены, что указывает на то, что первопричиной может быть неисправность вакуумного фильтра.

Решение проблемы

В течение трех этапов исследований и разработок компания Dexwet Filters разработала технологию фильтрации алюминиевых частиц от APF1 до APF2, а также окончательное отраслевое решение SUPER-APF, которому был присвоен статус OEM (производитель оригинального оборудования) для Pfeiffer Vacuum, поставщика вакуумных систем.

Вакуумные фильтры Dexwet SUPER-APF — это постоянные фильтры со стабильным фильтрующим входом, состоящим из девяти фильтрующих слоев сложной и запатентованной конструкции. Первые две версии APF позволяли постоянную работу установки литья под давлением в течение 2-3 дней без простоя машины, а третья и текущая версия с использованием фильтров Dexwet SUPER-APF почти удвоила ее эффективность.

Обычно замена Dexwet SUPER-APF производится один раз в неделю в рабочую смену и не более одной замены фильтра в неделю. Такая превентивная замена фильтров необходима для самой вакуумной системы, а не для какого-либо общего направления работы, как это принято в настоящее время, потому что такие правила не могут учитывать специфические условия и характер выбросов каждой единицы литья под давлением.

Старые технологии подрывают производительность

Причина колебаний качества выходных деталей, вызванных фильтрами из стальной ваты «старой технологии», заключается в экстремальных условиях в вакуумной линии всасывания, когда открывается вакуумный клапан. В узком месте всасывающей линии частицы ударялись о стену гидролокатора на скорости 671 миль в час. Воздух и газы должны быть пропущены, в то время как любые масляные частицы и частицы горячего жидкого алюминия должны быть уловлены, чтобы защитить вакуумный клапан, наиболее важный компонент любой вакуумной системы.

Когда вакуумный клапан выходит из строя, блоки литья под давлением могут выйти из строя на много дней, пока не будут поставлены запасные части, что является важной причиной наличия двух корпусов фильтров и картриджей для каждой линии всасывания.

При использовании стальных прокладок в качестве фильтров и при экстремальном сжатии под давлением в сочетании с максимально возможной скоростью частиц ориентация стальных волокон прокладок меняется от каждого выстрела к следующему, что приводит к колебаниям пропускной способности фильтры. По мере того, как фильтр со стороны формы собирает больше мусора за смену, эффективность вакуумной системы, которая всегда формирует одни и те же условия разрежения внутри формы, снижается, что вызывает колебания качества.

Окупаемость инвестиций за один год

Внедрение Dexwet SUPER-APF — это разовая инвестиция с гарантированным возвратом инвестиций (ROI) менее чем через год. Когда фильтрующие картриджи необходимо заменить, пользователи просто извлекают грязный фильтрующий картридж и очищают его на центральной станции очистки, перемещая картриджи в литейном цехе между тремя точками (один в машине, один на машине, один для очистки на центральной станции очистки). станция очистки.) Это сокращает количество отходов, но гораздо важнее то, что пользователи получают ценные знания из анализа отфильтрованного материала или фильтрационной корки, что раньше было невозможно.

Оптимизация рабочего процесса

Один комплект сменных фильтров всегда поставляется в транспортировочном ящике непосредственно на установке для литья под давлением, что упрощает и ускоряет замену фильтров. В случае, если вакуумная система подает сигнал о профилактической замене фильтра, машинист может легко заменить все фильтрующие картриджи, при этом время простоя машины составляет 5-15 минут. Чистые фильтры вынимаются из коробки, а грязные кладутся обратно в коробку.

Это короткое время простоя, составляющее менее 15 минут, позволяет избежать прогрева — и установка для литья под давлением может немедленно возобновить производство качественных деталей. Это также устранит необходимость подогрева дроби и обрезков из-за замены вакуумных фильтров в течение всей рабочей недели.

В конце смены, в случае тревоги о замене фильтра, рабочий относит транспортировочный ящик с грязными фильтрами обратно на очистную станцию, где специальный ящик с чистыми фильтрами всегда готов и должен быть доставлен обратно для установки на блок литья под давлением для следующей замены.

Анализ фильтрационной корки и технологические выгоды

Рабочие, назначенные на станцию ​​очистки фильтров, играют очень важную роль, принося максимальную отдачу от использования этой технологии. Поскольку эти фильтры работают от трех дней до целой недели, на количество и качество мусора в фильтрационной корке необходимо смотреть, как на буровой керн на протяжении всей его эксплуатации. Эта фильтровальная корка представляет собой смесь частиц алюминия с макс. размером частиц 0,5 мм и различные формы маслянистых или восковых частиц, поступающих из инструментальных жиров, разделительных жидкостей, серебряного жира и т. д.

В течение нескольких недель после очистки фильтра работник, назначенный для этой работы, научится отличать нормальную фильтровальную корку от ненормальной или необычной композиции. Затем о таких отклонениях необходимо сообщать оператору станка, что позволяет заблаговременно обнаруживать дефекты в инструменте и выполнять калибровку и дозирование других параметров системы.

Технология Dexwet SUPER-APF была разработана, чтобы дать оператору ценную обратную связь для оптимизации общей эффективности каждой единицы литья под давлением. При этом он помогает поддерживать и улучшать стабильность и безопасность процесса и, в более широком смысле, помогает увеличить общий еженедельный выпуск высококачественных деталей для каждой установки литья под давлением, сокращая при этом потери энергии и времени производства.

Затраты на нетехнологичную фильтрацию

Реальные затраты на «старые» фильтры из стальной ваты являются слепым пятном для отрасли, потому что прямые затраты на эти недорогие фильтры не учитываются в общей структуре затрат на операции литья под давлением. Ведущие технологические компании признают преимущества. Например, компания Georg Fischer начала использовать эту технологию еще в 2017 году и с тех пор внедрила фильтры на всех своих литейных предприятиях по всему миру.

Стандартный компонент

Dexwet Filters сотрудничает с Pfeiffer Vacuum, глобальным поставщиком вакуумных систем и единственным на сегодняшний день поставщиком, который оценил преимущества создания вакуума в форме с использованием технологии Dexwet SUPER-APF. Запатентованная вакуумная система Pfeiffer Vacuum с двумя резервуарами позволяет точно измерять давление внутри формы на протяжении микросекундного цикла впрыска.

В то время как первый резервуар всасывает со стороны камеры впрыска, второй цикл запускается в тот же момент, когда закрывается первый, обеспечивая полную вакуумную мощность второго резервуара во время кривой выстрела. Благодаря положительным результатам, с 2018 года компания Pfeiffer Vacuum предлагает технологию Dexwet SUPER-APF вместе со своими передовыми системами.

Автор

Clemens Sparowitz (Клеменс Спаровиц) является президентом компании и главным операционным директором Dexwet Filters.

Источник: www.foundrymag.com