إن التوسع من طابعة رملية ثلاثية الأبعاد إلى خط إنتاج مستقر لا يعني بشكل أساسي تركيب المزيد من الآلات في المبنى. البيانات والرمال والمواد الرابطة والعمل قيد التنفيذ ويحتاج الأشخاص إلى التحرك بشكل مستمر والبقاء قابلين للتتبع. لا يمكن للطابعة السريعة تقديم مخرجات فعالة عالية عندما يصبح إمداد الرمل أو إزالة المسحوق أو المعالجة أو الطلاء أو الفحص بمثابة عنق الزجاجة.
ابدأ بالمصبوبات المستهدفة والإخراج المطلوب لكل وردية، ثم قم بالعمل للخلف حتى تكوين الخط.
تحديد السعة قبل آلات العد
اجمع ما لا يقل عن ثلاث مجموعات مهام تمثيلية: النوى المتكررة، والقوالب كبيرة الحجم، والطلبات ذات الحجم المنخفض ذات المزيج العالي. لكل مجموعة، قم بتسجيل الحجم المحيط وحجم الرمل الفعلي والأجزاء لكل بناء ووزن الجزء وصعوبة التنظيف ووقت الانتهاء وإيقاع التسليم. تصبح سرعة البناء الاسمية ناتجًا شهريًا فقط بعد تضمين كثافة التداخل ووقت تغيير الصندوق ووقت التشغيل.
ينبغي أن يغطي نموذج القدرات الأساسية ما يلي:
- الأجزاء التمثيلية لكل صندوق بناء؛
- يتم إكمال عمليات البناء لكل نوبة عمل ووقت تغيير الصندوق؛
- قدرة موازية للمعالجة وإزالة المسحوق؛
- الصيانة وفحص رأس الطباعة ووقت التوقف المخطط له؛
- التحقق من صحة المقالة الأولى وإعادة العمل والدفعات غير الطبيعية؛ و
- التغيرات الموسمية في مزيج الطلب والقدرة الاحتياطية.
بمجرد تحديد المخرجات، يمكنك أن تقرر ما إذا كانت الطابعة الواحدة تحتاج إلى عدة صناديق تبادل أم أن العديد من الطابعات يجب أن تتشارك في أنظمة إمداد الرمال واستردادها وما بعد المعالجة.
المجالات الوظيفية في خط كامل
إعداد البيانات والإنتاج
فحص الملفات، وتصميم عملية الصب، والتقطيع، والتداخل، وأوامر العمل والتحكم في الإصدار تنتمي إلى هذا المكان. يجب أن يتطابق الملف الذي تم إرساله إلى الطابق مع المراجعة المعتمدة، ويجب أن تكون كل مهمة قابلة للتتبع إلى المجموعة الرملية ومجموعة الموثق والإعدادات المهمة.
تخزين الرمل الجديد والرمل المستصلح والموثق
تحتاج المواد إلى تحديد واضح وتخزين خاضع للرقابة واتخاذ تدابير ضد التلوث المتبادل. يجب أن يتم غربلة الرمال المستردة، أو إزالة الغبار منها، أو تبريدها، أو استخلاصها ثم استخدامها فقط بنسبة معتمدة. “قابلة لإعادة التدوير” لا تعني إعادة الاستخدام غير المحدود دون اختبار.
الطباعة وحركة المواد
تحتاج منطقة الطباعة إلى درجة حرارة ورطوبة ثابتة، وهواء مضغوط، وطاقة، وإمكانية الوصول إلى الشبكة، وتصريح الصيانة. يجب فصل مسارات صناديق البناء والعربات والرافعات والرافعات الشوكية عن الممرات لتقليل الاصطدامات وتلف العفن وانتقال الغبار.
إزالة المسحوق والمعالجة والطلاء
يؤثر الاستخراج وجمع الغبار والإضاءة ودعم الأجزاء في محطة التنظيف على السلامة والإنتاجية. تتطلب الممرات المعقدة أدوات مخصصة وطريقة موثقة للتأكد من إزالة الرمال السائبة. قد يتطلب العلاج أو التشريب أو الطلاء محطات منفصلة وقدرة تجفيف ومناطق انتظار يمكن التحكم فيها.
التفتيش والإفراج
يجب أن يتجاوز التفتيش المظهر. يجب قياس الأبعاد الحرجة، والوزن، وقوة العفن، وسلامة السطح، والرمل المتبقي، والطلاء، وسجلات القطع إلى المخاطر الجزئية. يجب أن ترجع نتائج الجودة إلى التعشيش والطباعة ومراقبة المواد بدلاً من أن تظل معزولة عند الفحص النهائي.
اطلع على سياق العملية الكاملة في صفحة تطبيق القوالب الرملية والقلوب.
تصميم توريد الرمال واستعادتها
يجب أن يحافظ نظام الإمداد على درجة حرارة ثابتة للرمل والرطوبة وتوزيع الحبوب وتدفقها مع منع التلوث المتبادل للمواد. يجب أن تغطي سعة الصومعة التحولات المخططة مع السماح بأخذ العينات والتفريغ والصيانة. يقلل التسليم الآلي من المناولة اليدوية ولكنه لا يزال يحتاج إلى مراقبة المستوى والاستجابة للانسداد والتحكم في الغبار وخطة التوقف.
يبدأ تصميم الاسترداد بعملية الصب. الرمال غير المرتبطة من البناء والرمل الذي تمت إزالته أثناء إزالة المسحوق والرمل المستخدم بعد الصب ليست متكافئة. يجب التحقق من مدى ملاءمتها للطباعة من خلال التدابير ذات الصلة بالنظام مثل الخسارة عند الاشتعال، أو توزيع حجم الجسيمات، أو الغرامات، أو الرقم الهيدروجيني أو قيمة الطلب الحمضي. توفير طرق العزل والتخلص من المواد التي لا يتم قبولها.
يشرح دليلنا لسير عمل نفث المادة الرابطة من إعادة الطلاء وحتى إزالة المسحوق والاسترداد هذه الخطوات بمزيد من التفصيل.
يغير الإنتاج الرقمي الأدوار بدلاً من مجرد إزالتها
تنخفض بعض أعمال صنع الأنماط والتجميع المتكررة، بينما تزداد هندسة البيانات والصيانة والتحكم في المواد وتحليل العمليات. تشمل المسؤوليات النموذجية ما يلي:
- مهندس عمليات المسبك: نظام تشغيل المعدن المصهور، والارتفاع، والتصميم الأساسي، والتحقق من صحة الصب.
- مهندس البيانات والتداخل: إصدارات الملفات والتقطيع واستخدام حجم البناء.
- مشغل الآلة: بدء التشغيل وتغيير الصندوق ومعالجة المواد والفحوصات اليومية.
- فني ما بعد المعالجة: إزالة المسحوق والمعالجة والطلاء والحركة.
- فني الجودة: الأبعاد والقوة وإمكانية التتبع وإصدار الاستثناءات.
- فني صيانة: رؤوس الطباعة وإمدادات الرمال وجمع الغبار والميكانيكا والمرافق.
قد يقوم شخص واحد بتغطية عدة أدوار، ولكن المسؤوليات وعمليات التسليم يجب أن تكون واضحة. يجب أن يشمل التدريب الغبار والمواد الكيميائية والرفع وبيئة المسبك ذات درجة الحرارة العالية، وليس فقط برامج الطابعة.
مسار منظم من الطيار إلى النطاق
- التحقق من صحة المشروع: طباعة النوى التمثيلية وتأكيد نتائج التشطيب والصب.
- التشغيل المستقر لآلة واحدة: تحديد معايير المواد والمعلمات والصيانة وإمكانية التتبع والجودة.
- موازنة الدورة: استخدم أوامر حقيقية للتحقق من قدرة إمداد الرمال والتنظيف والمعالجة والفحص.
- التوسع المعياري: أضف الأجهزة أو التشغيل الآلي مع الحفاظ على التجاوزات وخطط الاسترداد.
تُظهر المسابك الذكية الكبيرة إمكانية التوسع. يمكن لعدد الآلات والتوظيف والإنتاج أن يفيد الهندسة، ولكن لا يزال يتعين تحديد حجم كل خط جديد وفقًا لمزيج الطلبات الخاص به وأهداف البناء والمعالجة. تابع خريطة طريق تنفيذ المسبك المكونة من ست مراحل.
مرجع واسع النطاق
قامت إحدى شركات المعدات الذكية ضمن مجموعة KOCEL في نينغشيا بتطوير مصنع طباعة ثلاثية الأبعاد عالي السعة يعتمد على الطباعة ثلاثية الأبعاد عن طريق نفث المادة الرابطة بشكل انتقائي على المسحوق. تصف معلومات المشروع 14 طابعة رملية، يبلغ ارتفاع كل منها حوالي 5.2 مترًا ووزنها حوالي 35 طنًا متريًا، يديرها أكثر من 30 موظفًا لأداء عمل يتطلب أكثر من 100 شخص في مصنع تقليدي. وكانت الكفاءة المبلغ عنها ثلاثة إلى خمسة أضعاف المعدات الأجنبية المماثلة، حيث تبلغ تكلفة المعدات حوالي نصف تكلفة الحل المستورد.
حقق المشروع انخفاضًا بنسبة 70% في زمن الصب، والتحكم في الأبعاد في حدود ±0.5 مم، والمبيعات التراكمية التي تزيد عن 300 آلة والتصدير إلى الأسواق بما في ذلك اليابان والنمسا. انتقل بعض العمال من وظائف القولبة الساخنة والمتربة إلى تشغيل المعدات والجدولة الرقمية ومراقبة الجودة.
تظهر البيانات أن الطباعة بالرمل يمكن أن تتوسع إلى ما هو أبعد من الآلة التجريبية، في حين توضح أيضًا سبب ضرورة إعادة حساب عدد المعدات والموظفين والسعة للمصبوبات الفعلية واستخدام البناء ودورة التشطيب.
يمكن تقييم نظام الطباعة الرملية SJ-1200 كآلة مستقلة أو جزء من خط. لمناقشة التخطيط والورديات وتدفق المواد، أرسل أبعاد المبنى والمصبوبات المستهدفة والطلب الشهري.
الأسئلة المتداولة
ما هي المعدات التي يتطلبها خط الطباعة الرملي ثلاثي الأبعاد الكامل؟
بالإضافة إلى الطابعة، يحتاج الخط عادةً إلى توريد الرمل والمواد الرابطة، ومعالجة الصناديق، وإزالة المسحوق وجمع الغبار، والمعالجة أو الطلاء، ومعدات الفحص ومعالجة الرمل. يحدد نظام المواد وهدف الصب والأتمتة التكوين الدقيق.
ما هو عدد الطابعات اللازمة للإنتاج الشهري المستهدف؟
حساب التداخل التمثيلي، والوقت لكل صندوق، والتحولات، والاستخدام، والاختناقات النهائية. إن تقسيم الطلب على سرعة الطباعة الاسمية ليس كافيا؛ غالبًا ما يحد إزالة المسحوق أو المعالجة أو الفحص من الإنتاج الحقيقي.
هل يمكن استعادة الرمال المطبوعة وإعادة استخدامها؟
يمكن إعادة استخدام بعض الرمال بنسبة معتمدة بعد الفحص أو إزالة الغبار أو التبريد أو الاستصلاح والاختبار. الرمال من نقاط مختلفة في العملية ليست متكافئة، ويجب التحقق من صحة معدل إعادة الاستخدام للمادة ونظام الصب.
ما مقدار المساحة الأرضية والعمالة التي يحتاجها الخط؟
يعتمد ذلك على عدد الطابعات والصوامع وحركة صندوق البناء وطريقة التنظيف والتحولات. تشمل الصيانة، والحماية من الحرائق، والتحكم في الغبار، والرافعات الشوكية، ومسارات المشاة الآمنة – وليس فقط آثار أقدام الماكينة.
ما الذي يجب مراقبته في كل وردية؟
قم بتسجيل مراجعة ملف المهمة، وكميات الرمل والمواد الرابطة، والظروف البيئية، وحالة المعلمة، واستثناءات رأس الطباعة أو الماكينة، ونتائج التنظيف، والأبعاد الحرجة، وتلف العفن، وحالة الإصدار النهائي.