W Odlewni Kutno uruchomiono nową stację przerobu mas i system sterowania zalewarek linii formierskich

W spółce trwa realizacja projekt badawczo-rozwojowego „Uruchomienie technologii wytwarzania wysoko dokładnych odlewów żeliwnych dla sektora automotive z wykorzystaniem metodyki INDUSTRY 4.0”.

❗➡ Rozwijana w Kutnie technologia jest odpowiedzią nie tylko na potrzeby branży motoryzacyjnej, lecz także m.in. producentów przekładni, armatury, hydrauliki, przemysłu wydobywczego oraz producentów pojazdów i maszyn specjalistycznych. Całość prac ma kosztować blisko 26,2 mln zł i została wsparta przez NCBR.

– System sterowania zalewarek linii formierskich i nowa stacja przerobu mas to dwa niezależne i mogące pracować zaraz po zainstalowaniu i podłączeniu elementy wspomnianego powyżej projektu. Dzięki ich uruchomieniu możliwa stanie się jakościowa zmiana sposobu przygotowywania masy formierskiej. To skok technologiczny, który pozwoli na poprawę efektywności i obniżenie kosztów odlewania. Dotychczasowy system zalewania form oparty był na tradycyjnym napędzie przy użyciu siłowników hydraulicznych, teraz został on zastąpiony przez system zalewania sterowany elektrycznym silnikiem – wyjaśnił Rafał Durkiewicz, wiceprezes zarządu Odlewni Kutno.

Zautomatyzowany system produkcji masy formierskiej pozwoli na poprawę jej jakości i zmniejszenie liczby odlewów wadliwych. Zmniejszone też zostaną energochłonność całego procesu i jego oddziaływanie na środowisko naturalne.

Uruchomienie i wdrożenie prototypowej stacji przerobu mas poprzedzone zostało badaniami prowadzonymi przez Sieć Badawcza Łukasiewicz – Krakowski Instytut Technologiczny, które pozwoliły na sformułowanie założeń oraz wytycznych jej budowy oraz opracowanie optymalnego składu klasycznej, bentonitowej masy formierskiej.

Procesy przygotowania i odzysku masy formierskiej w Kutnie zostaną w pełni zautomatyzowane, będą sterowane i nadzorowane przez specjalne narzędzia informatyczne wykorzystujące metodykę machine learning. Zalgorytmizowany dobór składników masy formierskiej pozwoli na niezawodne i szybkie jej przygotowanie bez udziału operatora, z uwzględnieniem pełnej kontroli parametrów fizykochemicznych.

Główne cele prac to budowa i uruchomienie w pełni funkcjonalnej instalacji umożliwiającej produkcję oraz odzysk masy formierskiej o specjalnych, opracowanych w ramach badań przemysłowych, właściwościach. Element nowej technologii wytwarzania wysoko dokładnych odlewów żeliwnych, można również przedstawić jako systemy powiązanych ze sobą węzłów zapewniających efektywną, niezawodną i przyjazną dla środowiska gospodarkę masą formierską.

W celu utrzymywania wysokiej jakości masy formierskiej, gwarantującej eliminację ryzyka powstawania wad powierzchniowych odlewów, należy cyklicznie kontrolować parametry fizykochemiczne, wytrzymałościowe oraz technologiczne masy na trzech kluczowych etapach jej obiegu, tj. tuż po procesie przygotowywania (mieszarka), w fazie formowania (w linii transportującej masę) oraz po procesie wybijania. Dodatkowo zakłada się, że na innowacyjnej stacji przerobu mas wszystkie składniki dozowane będą do mieszarki automatycznie. Masa obiegowa po procesie wybijania będzie stanowiła zasadniczą część nowej porcji masy w kolejnych cyklach produkcji.

Ze względu na złożoność procesów fizykochemicznych zachodzących w trakcie procesu przetwarzania masy formierskiej konieczna jest kontrola poszczególnych jej parametrów na każdym z etapów jej obiegu.

– W odlewnictwie w większości zakładowych laboratoriów przemysłowych oznacza się przede wszystkim wytrzymałość na ściskanie w stanie wilgotnym. To oczywiście ważne i potrzebne badania, ale formułowanie wniosków dotyczących jakości masy formierskiej na podstawie analizy tylko tej wielkości nie jest wystarczające – podkreśla Dariusz Jach, dyrektor R&D Odlewni Kutno. – Dlatego chcemy oznaczać również wytrzymałość na rozciąganie w strefie przewilżonej. Dopiero oba te parametry powinny dać dostatecznie miarodajną ocenę masy pod względem jej wpływu na powstawanie wad powierzchniowych. Ich analiza w połączeniu z analizą czynników takich jak zawartość gliny aktywnej, straty prażenia oraz stosunek wodno-glinowy umożliwi kompleksową kontrolę procesu przygotowania masy formierskiej oraz utrzymanie jej stabilnych i wysokich parametrów – dodaje D. Jach.