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Storia dell'applicazione PROFINET: miglioramento della microfusione


Tabella dei Contenuti

    1. Problema
    2. Soluzione
    3. Il ruolo di PROFINET
    4. Vantaggi principali
    5. Conclusione

 

La microfusione è uno dei metodi di produzione più diffusi al giorno d'oggi per componenti metallici. Il processo di microfusione, noto anche come processo a cera persa, consente velocità di produzione elevate garantendo al contempo una precisione dimensionale costante. I componenti tipicamente realizzati tramite microfusione includono quelli con geometrie complesse, come pale di turbine o componenti di armi da fuoco. Sono comuni anche le applicazioni ad alta temperatura, che includono componenti per l'industria petrolifera e del gas, automobilistica, aeronautica e militare. Ad esempio, le forcelle del cambio per autoveicoli vengono ora prodotte utilizzando la microfusione anziché la forgiatura e le complesse lavorazioni meccaniche. Questa tecnologia offre riduzione del peso, riduzione delle lavorazioni meccaniche, tempi di consegna più rapidi e minori costi di gestione delle scorte.

Problema

Una fase fondamentale della microfusione è la preparazione del guscio ceramico per la colata del metallo. Il guscio viene preparato immergendo i pezzi in cera in una sospensione ceramica. La sola composizione della sospensione non può garantire la produzione di gusci lisci e privi di difetti. Il metodo di preparazione della sospensione e il mantenimento della sua consistenza sono cruciali. Le metodologie di controllo della sospensione variano considerevolmente da fonderia a fonderia a seconda delle linee di prodotto associate e delle specifiche richieste, ma in generale, una volta prodotta la sospensione, è auspicabile che la composizione e la consistenza del fluido siano monitorate e mantenute costanti.

Un liquame stabile deve soddisfare parametri di qualità basati su misurazioni effettuate regolarmente dall'operatore. La tecnologia dei sensori che misura costantemente questi parametri può eliminare potenziali deviazioni tra le misurazioni programmate, migliorando la stabilità del liquame.

Figura 1: Rheonics sensore di viscosità in linea SRV e sensore di peso della sospensione SRD nei serbatoi di miscelazione della sospensione ceramica durante la miscelazione e il rivestimento per la costruzione di gusci

Soluzione

Per automatizzare la stabilità della sospensione, è possibile utilizzare la misurazione e il controllo in linea della viscosità per mantenere la consistenza del guscio. Con questa consapevolezza, Rheonics ha integrato il protocollo PROFINET nei suoi sensori, rivoluzionando il settore degli impasti ceramici e consentendo una diagnosi precoce con dati in tempo reale su più stazioni di monitoraggio. Ciò migliora la qualità di costruzione del guscio, riduce i tempi di fermo e aumenta la resa complessiva del processo.

Figura 2: Un assemblaggio di cera viene immerso in una sospensione ceramica per formare un guscio. La microfusione è un settore altamente automatizzato. [Fonte dell'immagine: IPC Foundry Group, Inc., utilizzata con autorizzazione]

Il ruolo di PROFINET

L'infrastruttura flessibile di PROFINET consente un'integrazione perfetta con più sensori in diversi serbatoi, consentendo l'acquisizione centralizzata dei dati e l'analisi in tempo reale. La sua comunicazione rapida e affidabile garantisce un monitoraggio continuo dei parametri di processo critici senza ritardi. Sfruttando l'architettura scalabile di PROFINET, i produttori possono espandere la propria rete di monitoraggio in base alle esigenze, integrando ulteriori Rheonics sensori e sistemi senza apportare modifiche sostanziali all'infrastruttura.

Vantaggi principali

  • Integrazione rapida dei dati dei sensori: i file GSDML garantiscono che i dispositivi siano configurati automaticamente e pronti per l'uso nella rete PROFINET con tempi di messa in servizio minimi
  • Stato di salute e di rete in tempo reale: i moduli diagnostici monitorano i dati critici per una diagnosi rapida per valutare le prestazioni dei sensori
  • Dashboard di visualizzazione in tempo reale: i moduli dei parametri consentono la configurazione dinamica e il controllo istantanei dei parametri del dispositivo per una gestione efficiente dei processi

Immagina di poter visualizzare i dati di viscosità in tempo reale e rilevare anche le minime deviazioni dal set-point prima che diventino un problema. Grazie al monitoraggio continuo, puoi adottare misure correttive immediate, garantendo una qualità costante, riducendo gli scarti e ottimizzando l'efficienza del processo.

Figura 3: Dati storici e in tempo reale derivanti dal monitoraggio multi-stazione della viscosità e della temperatura in più serbatoi di fanghi ceramici.

Conclusione

Grazie ai sensori di viscosità in linea integrati e alla tecnologia PROFINET, il monitoraggio in tempo reale garantisce il rilevamento tempestivo delle deviazioni di viscosità, consentendo azioni correttive per mantenere una qualità costante e ottimizzare l'efficienza. L'infrastruttura flessibile di PROFINET supporta più stazioni di monitoraggio nei serbatoi, offrendo raccolta dati centralizzata e scalabilità. La preparazione stabile della sospensione, con viscosità controllata, garantisce gusci di alta qualità e privi di difetti. Questi sistemi aiutano i produttori a soddisfare gli standard dell'Industria 4.0, a migliorare la produttività e ad adattarsi alle formulazioni della sospensione e alle tecnologie applicative in continua evoluzione.

Scopri di più sull'uso di sensori in linea nella fusione a cera persa qui.
Esplora le integrazione di viscosimetri di processo in linea e densimetri con PROFINET qui.

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