EN
Основни принципи на роботизираното WAAM: прецизност, адаптивност и контрол в реално време
MetalXL и термично регулиране с обратна връзка
Чрез MetalXL софтуерът за роботизирано адитивно производство с дъгова заварка (WAAM) може да променя заваръчните параметри по време на заваряване, осигурявайки реалновременни промени в процеса на метално напръскване. В комбинация с термичния мениджмънт с обратна връзка системата компенсира задържането на топлина и следи входните параметри, намалявайки натрупването на топлина по време на процеса на напръскване. Тази система с обратна връзка може да предотврати геометрично отклонение, което обикновено води до отклонения до ±0,5 мм в приложения с висока надеждност. Това координирано управление запазва металическата цялост на детайлите, като в същото време позволява изграждането на сложни многослойни структури.
Планиране на движението и оптимизация на траекторията за геометрична сложност в роботизирано WAAM
Напредналите алгоритми за планиране в MetalXL вземат предвид физиката на процеса на напръскване, геометрията на детайла и кинематичните ограничения на роботизираната ръка. Той използва алгоритъм за оптимизация на траекторията и движението, който намалява времето за движение, като едновременно осигурява равномерно разпределение на заваръчните вали и формирането на слоеве. Напредналите алгоритми използват интерполация за запълване на контури, кухини, нависнали участъци и сложни органични форми без необходимост от ръчно препрограмиране. Тази система позволява изграждането на геометрии, които биха били невъзможни при традиционните методи на леене, ковка или субтрактивно производство.
Роботизиран WAAM и бъдещето на прототипирането по поръчка за ядрената и аерокосмическата промишленост
Роботизираната ръка на WAAAM може да създава сложни прототипи по поръчка, избягвайки многоседмичните водещи срокове, типични за леенето или коването. Това води до значително подобряване на производствените цикли чрез изработване на инструменти и компоненти в почти крайна форма, след което те могат да бъдат автоклавирани. Технологията WAAM може да се използва в аерокосмическа среда за създаване на вакуумно-плътни инструменти в почти крайна форма. Същото може да се приложи и за ядрени компоненти – например директно производство на работни колела от цифров модел, за елиминиране на отпадъците. Голяма космическа агенция е използвала технологията WAAM за производство на части за ракетни двигатели по-евтино и по-бързо в сравнение с традиционните методи. Технологията WAAM е отличен инструмент както за поддръжка и модернизация на остаряващи ядрени системи, така и за проектиране на следващото поколение по-способни аерокосмически системи. Тя позволява създаването на множество по-сложни конструкции и намалява времето и разходите за производство.
Намалени водещи срокове и географски разпръснато производство благодарение на модулната роботизирана технология WAAM
WAAM е използвала по-малки модулни единици, за да се позволи децентрализирано производство и да се скъси глобалната верига за доставки. Това позволява да се избегне транспортирането на големи и тежки отливки по целия свят и да се осъществява производството по-близо до крайните потребители. Тази система беше успешно валидирана за основен отбранителен подизпълнител, който успя да произвежда компоненти за своите бронирани возила точно на мястото на нужда, което доведе до значително намаляване на времето за изпълнение. Тези модулни роботизирани WAAM системи изискват много малко инструменти за работа и могат бързо да бъдат преориентирани към различна задача само за няколко часа. Това отлично съчетание от възможности позволява на потребителите бързо да произвеждат части в малки количества и спешни части, както и прототипи. Технологията на WAAM дава възможност на по-малките доставчици да получат достъп до големи производствени системи, което укрепва технологичните и промишлените капацитети в енергийния, аерокосмическия и военния сектор.
Подобрени проектиране и жизнен цикъл чрез роботизирана WAAM
Сложни геометрии, функционално градирани структури и ремонт по време на процеса
Използването на роботизирана технология WAAM означава, че проектирането вече не е ограничено до използването на форми и матрици. Следователно проектирането може да стане значително по-сложно и да се оптимизира чрез топологично проектиране, както и чрез органични форми на структурите. Освен това роботизираната технология WAAM позволява създаването на функционално градирани структури, при които съставът, микроструктурата или ориентацията на зърната могат да се контролират в отделни слоеве по цялата дебелина на материала. Тази градация позволява промяна на регионалните механични и термични характеристики. Възможен е и ремонт по време на процеса с роботизирана технология WAAM – компоненти, които могат да се повредят (например турбинни лопатки), могат да бъдат поправени чрез добавяне на допълнителен материал върху съществуващата структура, след което получената част може да бъде обработена механично, за да съответства на първоначалната форма. Роботизираната технология WAAM може да удължи експлоатационния живот на такива компоненти и, благодарение на намаляването на необходимостта от замяна на компоненти, допринася за удължаване на техния срок на служба.
Интелигентна автоматизация: мониторинг, откриване на аномалии и прогнозно управление в роботизирания WAAM
Използването на роботизирания WAAM, интегриран с интелигентна автоматизация, за да се осигури повишена надеждност и последователност, е от голяма стойност. Мониторинг в реално време може да измери топлинния подпис на структурата, геометрията на мъниста, стабилността на дъгата и динамиката на топлинния басейн. Роботизираната WAAM използва AI, за да извършва анализи, които са в състояние да открият аномалии, като ранно образуване на порозност, липса на синтез и неправилно подравняване на слоевете, и да осигуряват корекции в затворена верига. Предсказуемото управление е в състояние да определи състоянието на машината и може да се измерва чрез изградената телематика на сензорите, за да се определи необходимостта от извършване на поддръжка. Чрез тези методи загубата на работно време поради непланирано поддръжка е намалена с 40%, като контролът на качеството може да продължи.
MaxQ и подобни платформи за осигуряване на качеството на ИИ и прогнозно поддръжка
Интегрираните системи за дълбоко обучение наблюдават сигналите на процесите и оборудването с резолюция и точност, надхвърлящи възможностите на хората. MaxQ интерпретира сигнатурата на сензора и задвижващия уред - термо-, акустични и роботизирани вибрации на ставите - в сравнение с миналите производствени серии, за да предвиди дефекти още преди те да се проявят. Анализът на вибрационните, термичните и акустичните сигнатури предотвратява прегряването и разграждането на задвижващия механизъм и подсистемата, което води до увеличаване с 25-30% на експлоатационния живот на оборудването и значително намаляване на труда при ръчен преглед. MaxQ осигурява гарантиране на качеството с вярност и съответствие на минимални разходи.
Често задавани въпроси
Какво е Роботизираната ВААМ?
Това е форма на усъвършенствано производство на метали с роботизирани системи, използващи комбинация от заваряване и процес на Wire Arc Additive Manufacturing, базиран на компютърни CAD модели.
Какво е точността на WIAM?
Възможно е прецизно управление благодарение на използването на затворени системи за термично управление по време на депозицията с MetalXL софтуера, който е гъвкав спрямо промени и адаптации в реално време.
Може ли WAAM да произвежда сложни форми?
Да, напредналата оптимизация на траекторията и планирането на движението позволяват производството на сложни форми, вътрешни кухини и органични форми, включително нависнали участъци, без необходимост от преработка на плановете за движение.
В кои индустрии се използва роботизираният WAAM?
Производството в аерокосмическата, ядрената и отбранителната индустрия печели от бързите и гъвкави производствени иновации, предлагани от роботизирания WAAM.
Какво влияние оказва изкуственият интелект върху WAAM?
Влиянието на MaxQ, който използва дълбоко обучение за удължаване срока на експлоатация на оборудването, непрекъснат мониторинг в реално време и прогнозиране на повреди по време на процесите за осигуряване на качество при WAAM, е значително. MaxQ разширява осигуряването на качество и предиктивното поддържане.