Symulacja maszyn i procesów do obróbki strumieniowo ściernej

Symulacja maszyn i procesów do obróbki strumieniowo ściernej Rosler

W wielu branżach obróbka strumieniowo ścierna jest nieodzowną technologią obróbki powierzchni. Oprócz celu, jakim jest osiągnięcie najlepszych możliwych wyników, klienci zawsze wymagają krótkich czasów cyklu, najniższych możliwych kosztów i minimalnego wkładu materiałowego. Rösler spełnia te wymagania, między innymi dzięki wykorzystaniu ultranowoczesnego oprogramowania do symulacji. Ponadto wirtualne modele znacznie skracają czas projektowania - zwłaszcza w przypadku dużych, złożonych maszyn - i zapewniają dostępność urządzeń w krótszych terminach realizacji.

Obróbka strumieniowo ścierna jest doskonałym narzędziem do czyszczenia powierzchni, usuwania zadziorów, przygotowania powierzchni do malowania lub powlekania i śrutowania. Technologia obróbki strumieniowo-ściernej jest wykorzystywana do tworzenia optymalnych wykończeń powierzchni, czy to w celu zapewnienia bezproblemowych operacji produkcyjnych na wyjściu, czy też w celu optymalizacji cech funkcjonalnych produktu. Dzięki obróbce strumieniowo ściernej i innym procesom przemysłowym klienci stają przed wyzwaniem poprawy produktywności i efektywności kosztowej, a także minimalizacji zużycia cennych zasobów. Rösler wspiera swoich klientów najnowocześniejszym oprogramowaniem do symulacji na etapie planowania nowej obróbki strumieniowo ściernej, szczególnie w odniesieniu do opracowywania i optymalizacji procesów.

Rys.1.

Rys.1. Całkowicie ilościowa symulacja procesów obróbki strumieniowo ściernej

Osiąganie optymalnych wyników przy wysokiej efektywności kosztowej 

Dzięki oprogramowaniu do symulacji Rösler każdy fizyczny etap procesu obróbki strumieniowo ściernej, w tym odpowiednie obrabiane detale, można wyświetlić jako model 3D. Obejmuje to typ ścierniwa, ilość wyrzucanego ścierniwa i przepływ ścierniwa. Dane wygenerowane przez tak zwaną symulację cząstek pozwalają na precyzyjną ocenę, jaka ilość ścierniwa jest wymagana i z jaką energią uderzenia musi trafić w różne obszary powierzchni obrabianego przedmiotu, aby osiągnąć 100% pokrycie. Jednocześnie dane te pomagają określić wymaganą moc turbin, idealną pozycję turbin i zaprojektować odpowiednie urządzenia badawcze. Symulacje ułatwiają rozwój urządzeń do obróbki strumieniowo ściernej i procesów w celu osiągnięcia optymalnych wyników obróbki strumieniowo ściernej przy najniższej możliwej liczbie turbin, niskim zużyciu energii i minimalnym zużyciu maszyny. Pomagają również zmniejszyć nakłady inwestycyjne, koszty operacyjne i zużycie cennych zasobów.

Rys.2.

Rys.2. Analiza i optymalizacja masowych procesów obróbki wykończeniowej w odniesieniu do ruchu materiałów szlifierskich lub polerskich i ich wpływu na powierzchnię detalu

Kolejną zaletą symulacji jest to, że maszyny do obróbki strumieniowo-ściernej nowych detali mogą być planowane na podstawie danych CAD, na długo zanim rzeczywiste detale będą dostępne w formie prototypu. Oszczędza to cenny czas, ponieważ urządzenie do obróbki strumieniowo ściernej może rozpocząć pracę produkcyjną w tym samym dniu, w którym zostało uruchomione. Czasochłonne i kosztowne próby obróbki z rzeczywistymi detalami są mniej lub bardziej całkowicie wyeliminowane. 

Co więcej, symulacje dostarczają również cennych informacji na temat tego, czy określone wyniki obróbki strumieniowo-ściernej można osiągnąć na detalach o danej geometrii. Jeśli nie jest to możliwe, wyniki symulacji dostarczają cennych wskazówek dotyczących optymalizacji kształtu obrabianego detalu.

Krótsza faza planowania i optymalne wyniki obróbki strumieniowo ściernej w przypadku projektów złożonego wyposażenia

Planowanie i uruchamianie złożonych, dużych urządzeń do obróbki strumieniowo ściernej podzespołów o dużych wymiarach, na przykład 20 x 5 x 4 metry (dł. x szer. x wys.) jest szczególnie trudne. Zazwyczaj dla tak dużych detali praktycznie nie są dostępne maszyny do przeprowadzenia prób obróbki. W takich przypadkach symulacja i wirtualne planowanie procesów obróbki strumieniowo-ściernej może być jedynym dostępnym narzędziem do osiągnięcia doskonałych wyników obróbki strumieniowo-ściernej i wysokiej wydajności wyposażenia. Dokładnie w tym celu firma Rösler opracowała kolejny moduł oprogramowania, który modeluje duże, złożone wyposażenie i odpowiednie procesy obróbki strumieniowo ściernej. Z jednej strony realistyczne i prawidłowe odwzorowanie wzorów strumieniowania i przepływu mediów znacznie zmniejsza ogólne ryzyko inwestycyjne. Z drugiej strony, wymagania czasowe dotyczące planowania i uruchomienia urządzenia do obróbki strumieniowo ściernej mogą zostać znacznie skrócone.

Szybsza obróbka całych partii detali 

Jeśli chodzi o obróbkę strumieniowo ścierną całych partii stosunkowo małych detali, na przykład w urządzeniach do obróbki strumieniowo ściernej z wieloma bębnami (RMT), optymalne połączenie detali i ścierniwa może znacząco wpłynąć na wyniki obróbki i czas cyklu. W przypadku takich zastosowań oprogramowanie umożliwia symulację i optymalizację procesu obracania detali w bębnowej komorze śrutowniczej. Skutkuje to najkrótszymi możliwymi czasami procesu. W niektórych przypadkach można osiągnąć skrócenie czasu cyklu o około 25 % na partię, co skutkuje znacznym wzrostem wydajności.

Energooszczędne i wydajne odpylacze

W urządzeniach do obróbki strumieniowo ściernej turbiny i odpylacze wymagają zdecydowanie największego nakładu energii. Dotyczy to zarówno standardowych, jak i dużych urządzeń do obróbki strumieniowo ściernej. Dlatego pakiet oprogramowania zawiera również specjalny moduł symulacji przepływu powietrza, który określa objętość powietrza wymaganą do bezpiecznego odprowadzenia pyłu powstającego podczas operacji śrutowania z komory śrutowniczej. Jeśli pył może być skuteczniej usuwany dzięki lepszemu przepływowi powietrza, możliwe jest zastosowanie mniejszego odpylacza, co skutkuje niższym zużyciem energii. W każdym przypadku zoptymalizowany system odprowadzania powietrza pomaga skrócić czas cyklu, a tym samym zwiększa produktywność. Co więcej, obrabiane elementy opuszczają urządzenie do obróbki strumieniowo ściernej czystsze, co ułatwia dalsze operacje produkcyjne.

Rys.3.

Rys.3. Analiza przepływu powietrza, w tym odprowadzania cząstek stałych, w komorze wyciągu powietrza

Cyfrowe kopie turbin śrutowniczych zwiększają wydajność operacyjną

Aby zmniejszyć zużycie energii i stopień zużycia, a jednocześnie zwiększyć wydajność operacyjną, Rösler pracuje z cyfrowymi kopiami turbin śrutowniczych. Odwzorowanie przepływu cząstek zapewnia wirtualną analizę obszarów zużycia w turbinie. To z kolei pozwala na wprowadzenie modyfikacji geometrii turbiny w celu zminimalizowania stopnia zużycia. Inne symulacje mogą być przeprowadzane w celu zwiększenia wydajności turbiny, co z kolei spowoduje dodatkowe oszczędności energii. 

Dzięki szerokiemu zastosowaniu oprogramowania do symulacji do projektowania urządzeń do obróbki strumieniowo ściernej i odpowiednich procesów, a także do optymalizacji przepływu powietrza i technologii turbin, czas realizacji zamówień na urządzenia do obróbki strumieniowo ściernej firmy Rösler ulega znacznemu skróceniu. Co więcej, zapewniają one znaczne oszczędności energii i niższy wskaźnik zużycia. Wszystko to przekłada się na znaczące korzyści dla klientów.

Systemy symulacji dla procesów masowej obróbki wykańczającej złożonych detali Do tej pory rozwój procesów masowej obróbki wykańczającej dla obróbki pojedynczych detali o złożonej geometrii i trudnych do obróbki, takich jak implanty kolanowe, wymagał licznych prób obróbki. W przypadku tak skomplikowanych zastosowań, zwykle obsługiwanych w tak zwanych maszynach do szlifowania zanurzeniowo-wleczącego, Rösler wykorzystuje również technologie symulacyjne. 

Źródło: Rosler

O Autorze

MM Magazyn Przemysłowy jest międzynarodową marką medialną należącą do holdingu Vogel Communications Group. W ramach marki MM Magazyn Przemysłowy wydawane jest czasopismo, prowadzony jest portal magazynprzemyslowy.pl oraz realizowana jest komunikacja (różnymi narzędziami marketingowymi) w przemysłowym sektorze B2B.

Tagi artykułu

Zobacz również

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę