等离子切割:用于更安全、更快速的铸造浇口切除和铸件修整的现代化解决方案
等离子切割:用于更安全、更快速的铸造浇口切除和铸件修整的现代化解决方案
6,000 多年来,铸造业塑造了支撑全球社会发展的工具、组件和结构。从早期的青铜工具到当今车辆、机械和基础设施中使用的复杂铝铁铸件,铸造业一直在传统与创新之间寻求平衡。尽管在材料、工艺控制和自动化方面取得了巨大进步,但铸造车间仍然是一个高要求的环境。
在这种环境中,人工切除浇口和修整铸件长期以来一直是最具挑战性和危险性的两项作业。使用锤子、带锯、切割锯、切割轮和打磨机时,工人面临着从烧伤和撕裂到重复性肌肉劳损和撞击危险等各种风险。在许多工厂中,工具老化、零件装配精度不稳定和劳动力短缺,使得这一过程进一步复杂化。铸造厂还要应对零件的变化和移动、地面空间的限制,以及由于润滑剂和搬运造成的偶尔零件损坏或污染。
然而,在这一切复杂性的中心,铸造的核心步骤依然保持不变:将熔融金属浇入模具中,冷却后经过精加工形成最终产品。铸件修整和浇口切除(去除多余材料、浇口和浇道)是确保零件可进入后续加工、检测或装配环节的必要精加工步骤。
为什么等离子切割正在改变铸造精加工
等离子切割已迅速成为铸造厂的高效替代品,旨在提高浇口切割和修整作业的速度、精度和安全性。与依赖接触力的机械工具不同,等离子技术使用聚集的离子化气体喷射来熔化和清除金属,实现洁净切割。这使得等离子技术具有一些固有优势:
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可快速切割多种导电金属
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由于没有机械负荷,变形最小
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无需预热,可在铸件仍热时进行修整
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即使在变化或不平整的表面上也能保持一致的质量
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通过减少操作工人与高风险工具的接触,实现内置安全优势
等离子技术尤其适用于铸造行业常见的多种材料:钢、不锈钢、铸铁、铝、铜和合金。这种多功能性使其在高混合生产环境或生产传统和新一代铸件的工厂中具有特殊价值。
Powermax SYNC:提升生产效率和操作工人安全的标准
Hypertherm Powermax SYNC 为铸造应用带来了更多定制化优势。这些系统具有以下特点:
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非接触式切割,显著减少人体工学负担
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快速热态切割功能,可使操作工人在落砂后即可切除浇口。
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在一体式快换割嘴和电源之间采用数字式通信,确保最佳设定
人工切除浇口可能需要多个工具,而采用等离子技术可将该过程简化为单一、可控的操作。通过最大程度地减少处理锋利毛边、脆性浇口或不稳定铸件的时间,铸造厂既可以加快生产速度,又可以减少工伤。
生产效率提高:生产流程更流畅,材料回收效率更高
采用等离子技术的最大优势之一是能够加快零件的流转速度。由于在切割前不需要冷却铸件,采用等离子技术可以更快地去除多余的材料并返回熔炉。如此降低了能耗,缩短了熔融回收循环,直接有助于降低运行成本。
另外,
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采用等离子技术可显著减少工具碰撞或错位造成的废料。
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切割更清洁、更一致,可减少或消除二次打磨。
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由于采用等离子技术具有较大的间距,可以轻松处理铸件几何形状的变化。
这些改进对于铝铸造厂尤其有价值,因为在铝铸造中废料和返工带来的材料和处理成本更高。
超越修整压机:制造商为何要切换到等离子技术
许多铸造厂依然依赖于修整压机,这可能有效,但存在明显的局限性:
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它们需要昂贵的模具和持续的工具调整。
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即使是微小的零件偏差也会导致卡住或损坏铸件。
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它们占用了大量的地面空间,可能会产生瓶颈。
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机械力会使薄铸件或复杂铸件变形。
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随着压机的老化,维护成本也会提高。
采用等离子切割工艺提供了更灵活、成本更低、适应性更强的解决方案。根据变化进行调整并不需要新的工具。操作工人或机器人只需更新切割路径。对于高混合、低批量生产,这种适应性可显著缩短切换时间,并开辟新的效率提升机会。
自动化:未来的铸造修整
现代铸造厂越来越认识到,自动化不仅仅是速度。它还涉及到安全性、一致性和员工培养。等离子技术可与以下设备无缝集成:
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工业机器人
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协作机器人
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视觉检测系统
自动化等离子修整单元具有以下优点:
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切割路径灵活,适用于多种零件和尺寸
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操作工只需极少的干预即可实现可靠的可重复性
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所需占地面积小于修整压机或加工中心
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与激光或液压系统相比,资本投资较低
对于许多作业而言,自动化将修整和浇口切除从依赖人工的瓶颈工序转变为可扩展、可预测和连续进行的流程。
支持当今和未来的员工发展
吸引和留住熟练员工仍然是铸造行业面临的最大挑战。人工修整岗位对体力要求很高,风险大,通常难以招到人。通过将这些作业转变到基于等离子技术的工艺,铸造厂可以创造更安全、更有吸引力的岗位,关注以下方面:
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系统设置和监控
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机器人编程
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质量验证
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流程优化
这些技能较高的职位有助于构建长期职业发展路径,同时减少工伤和人员流失。等离子技术不仅使生产现代化,还使员工的作业体验更加现代化。
扎根于手工艺的前瞻性解决方案
铸造工艺将始终是一门手艺,但支持这种手工艺的工具正在不断发展。等离子切割提供了面向未来的解决方案,可与传统金属加工无缝融合,同时满足当今的紧迫需求:提高了安全性、可预测的质量、灵活的生产和长期韧性。
随着铸造厂持续应对现代化、成本控制和劳动力短缺的压力,等离子技术提供了一种途径,既尊重传统,同时又投资于更高效、适应性更强、以人为本的未来。Hypertherm 的 Powermax SYNC 系统和机器人集成能力使铸造厂能够拥抱创新,同时不会牺牲几千年来定义行业的工艺。