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PROFINETアプリケーションストーリー:精密鋳造の強化


コンテンツの表

    1. 問題
    2. 解決策
    3. PROFINETの役割
    4. ポイント
    5. 結論

 

インベストメント鋳造は、今日最も人気のある金属部品の製造方法の一つです。ロストワックス法とも呼ばれるインベストメント鋳造法は、安定した寸法精度を確保しながら、迅速な生産速度を実現します。インベストメント鋳造で製造される部品には、タービンブレードや銃器部品など、複雑な形状の部品が代表的です。また、石油・ガス掘削、自動車、航空機、軍事産業向けの部品など、高温用途の部品も一般的です。例えば、自動車のトランスミッションフォークは、鍛造や複雑な機械加工の代わりに、インベストメント鋳造で製造されています。インベストメント鋳造は、軽量化、機械加工の削減、納期の短縮、在庫管理コストの削減といったメリットをもたらします。

問題

インベストメント鋳造における重要な工程の一つは、金属を流し込むためのセラミックシェルの準備です。シェルは、ワックス製の部品をセラミックスラリーに浸すことで準備されます。スラリーの組成だけでは、滑らかで欠陥のないシェルの製造を保証することはできません。スラリーの調製方法と粘度の維持が非常に重要です。スラリーの管理方法は、関連する製品ラインや要求される仕様に応じて鋳造所ごとに大きく異なりますが、一般的には、スラリーを製造した後は、その組成と流動性の粘度を監視し、一定に保つことが望ましいです。

安定したスラリーは、オペレーターによる定期的な測定に基づく品質パラメータを満たす必要があります。これらのパラメータを継続的に測定するセンサー技術は、定期的な測定間の潜在的な偏差を排除し、スラリーの安定性を向上させます。

図1: Rheonics シェル構築の混合およびコーティング中のセラミックスラリー混合タンク内のインライン粘度センサーSRVとスラリー重量センサーSRD

解決策

スラリーの安定性を自動化するために、シェルの粘稠度を維持するために、粘度のインライン測定と制御を使用することができます。この理解に基づいて、 Rheonics PROFINETプロトコルをセンサーに統合し、複数の監視ステーションからリアルタイムデータを取得して早期診断を可能にすることで、セラミックスラリー業界に革命をもたらしました。これにより、シェルの造形品質が向上し、ダウンタイムが削減され、プロセス全体の歩留まりが向上します。

図2:ワックスアセンブリをセラミックスラリーに浸してシェルを形成する。インベストメント鋳造は高度に自動化された産業である。[画像提供:IPC Foundry Group, Inc.、許可を得て使用]

PROFINETの役割

PROFINETの柔軟なインフラストラクチャは、異なるタンク内の複数のセンサーとのシームレスな統合を可能にし、集中的なデータ取得とリアルタイム分析を可能にします。高速で信頼性の高い通信により、重要なプロセスパラメータを遅延なく継続的に監視できます。PROFINETのスケーラブルなアーキテクチャを活用することで、メーカーは必要に応じて監視ネットワークを拡張し、追加の機器を統合することができます。 Rheonics インフラストラクチャに大きな変更を加えることなく、センサーとシステムを構築できます。

ポイント

  • 迅速なセンサーデータ統合: GSDMLファイルにより、デバイスは自動的に構成され、最小限の試運転時間でPROFINETネットワークで使用できるようになります。
  • リアルタイムの健全性とネットワークステータス: 診断モジュールは重要なデータを監視して迅速な診断を行い、センサーのパフォーマンスを評価します。
  • リアルタイム可視化ダッシュボード: パラメータモジュールにより、デバイスパラメータの即時動的構成と制御が可能になり、効率的なプロセス管理が可能になります。

粘度データをリアルタイムで可視化し、設定値からのわずかな逸脱さえも問題になる前に検知できると想像してみてください。継続的なモニタリングにより、即座に是正措置を講じることができ、品質の安定化、スクラップの削減、プロセス効率の最適化を実現できます。

図 3: 複数のセラミックスラリータンク内の粘度と温度をマルチステーションで監視したリアルタイムおよび履歴データ。

結論

統合型インライン粘度センサーとPROFINETを組み合わせ、リアルタイムモニタリングにより粘度の逸脱を早期に検知し、是正措置を講じて品質の安定化と効率化を実現します。PROFINETの柔軟なインフラストラクチャは、タンク全体にわたる複数のモニタリングステーションをサポートし、集中的なデータ収集と拡張性を実現します。粘度制御による安定したスラリー調製は、高品質で欠陥のないシェルを実現します。これらのシステムは、製造業者がインダストリー4.0規格に準拠し、生産性を向上させ、進化するスラリー配合と塗布技術に適応するのに役立ちます。

使用方法の詳細については、 インベストメント鋳造のインラインセンサーはこちら.
探る インラインプロセス粘度計と密度計をPROFINETに統合.

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