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PROFINET 응용 사례: 인베스트먼트 주조 개선


내용의 표

    1. 문제
    2. 해법
    3. PROFINET의 역할
    4. 핵심 장점
    5. 결론

 

인베스트먼트 주조는 오늘날 금속 부품 생산에 가장 널리 사용되는 방법 중 하나입니다. 로스트왁스 공정이라고도 하는 인베스트먼트 주조 공정은 일관된 치수 정확도를 보장하면서 빠른 생산 속도를 가능하게 합니다. 일반적으로 인베스트먼트 주조로 제작되는 부품에는 터빈 블레이드나 총기 부품과 같이 복잡한 형상을 가진 부품이 포함됩니다. 고온 응용 분야도 널리 사용되는데, 여기에는 석유 및 가스 시추, 자동차, 항공기, 군수 산업 부품이 포함됩니다. 예를 들어, 자동차 변속기 포크는 이제 단조 및 복잡한 가공 대신 인베스트먼트 주조를 사용하여 제조됩니다. 인베스트먼트 주조는 무게 감소, 가공 감소, 납기 단축, 재고 유지 비용 절감 등의 이점을 제공합니다.

문제

인베스트먼트 주조의 핵심 단계는 금속 주입을 위한 세라믹 쉘을 준비하는 것입니다. 쉘은 왁스로 만든 부품을 세라믹 슬러리에 담가서 만듭니다. 슬러리의 조성만으로는 매끄럽고 결함 없는 쉘을 생산할 수 없습니다. 슬러리 제조 방법과 농도 유지가 매우 중요합니다. 슬러리 관리 방법은 관련 제품 라인과 요구 사양에 따라 주조 공장마다 상당히 다르지만, 일반적으로 슬러리가 생산된 후에는 조성과 유체의 농도를 모니터링하고 일정하게 유지하는 것이 바람직합니다.

안정적인 슬러리는 정기적으로 작업자가 측정한 품질 기준을 충족해야 합니다. 이러한 기준을 지속적으로 측정하는 센서 기술은 예정된 측정값 사이의 잠재적 편차를 제거하여 슬러리의 안정성을 향상시킬 수 있습니다.

그림 1 : Rheonics 쉘 빌딩을 위한 혼합 및 코팅 중 세라믹 슬러리 혼합 탱크의 인라인 점도 센서 SRV 및 슬러리 중량 센서 SRD

해법

슬러리 안정성을 자동화하기 위해, 인라인 측정 및 점도 제어를 통해 쉘의 일관성을 유지할 수 있습니다. 이러한 이해를 바탕으로, Rheonics PROFINET 프로토콜을 센서에 통합하여 여러 모니터링 스테이션에서 실시간 데이터를 활용한 조기 진단을 가능하게 함으로써 세라믹 슬러리 산업에 혁신을 가져왔습니다. 이를 통해 쉘 제작 품질이 향상되고, 가동 중단 시간이 줄어들며, 전반적인 공정 수율이 향상됩니다.

그림 2: 왁스 조립체를 세라믹 슬러리에 담가 쉘을 형성하는 모습. 인베스트먼트 주조는 고도로 자동화된 산업입니다. [이미지 출처: IPC Foundry Group, Inc., 허가 받아 사용]

PROFINET의 역할

PROFINET의 유연한 인프라는 다양한 탱크의 여러 센서와 원활하게 통합되어 중앙 집중식 데이터 수집 및 실시간 분석이 가능합니다. 빠르고 안정적인 통신을 통해 주요 공정 매개변수를 지연 없이 지속적으로 모니터링할 수 있습니다. PROFINET의 확장 가능한 아키텍처를 활용하여 제조업체는 필요에 따라 모니터링 네트워크를 확장하고 추가 기능을 통합할 수 있습니다. Rheonics 주요 인프라 변경 없이 센서와 시스템을 사용할 수 있습니다.

핵심 장점

  • 빠른 센서 데이터 통합: GSDML 파일은 최소한의 시운전 시간으로 장치가 자동으로 구성되고 PROFINET 네트워크에서 사용할 준비가 되도록 보장합니다.
  • 실시간 상태 및 네트워크 상태: 진단 모듈은 센서 성능을 평가하기 위한 빠른 진단을 위해 중요 데이터를 모니터링합니다.
  • 실시간 시각화 대시보드: 매개변수 모듈을 사용하면 효율적인 프로세스 관리를 위해 장치 매개변수의 즉각적인 동적 구성 및 제어가 가능합니다.

실시간으로 점도 데이터를 시각화하고 설정값에서 아주 작은 편차라도 문제가 발생하기 전에 감지할 수 있다고 상상해 보세요. 지속적인 모니터링을 통해 즉각적인 시정 조치를 취하여 일관된 품질을 보장하고, 불량품을 줄이며, 공정 효율성을 최적화할 수 있습니다.

그림 3: 여러 세라믹 슬러리 탱크의 점도와 온도를 다중 스테이션에서 모니터링하여 얻은 실시간 및 과거 데이터.

결론

통합 인라인 점도 센서와 PROFINET을 통해 실시간 모니터링을 통해 점도 편차를 조기에 감지하여 일관된 품질을 유지하고 효율성을 최적화하는 시정 조치를 취할 수 있습니다. PROFINET의 유연한 인프라는 여러 탱크에 걸쳐 여러 모니터링 스테이션을 지원하여 중앙 집중식 데이터 수집 및 확장성을 제공합니다. 점도가 제어된 안정적인 슬러리 제조는 결함 없는 고품질 쉘을 보장합니다. 이러한 시스템은 제조업체가 인더스트리 4.0 표준을 충족하고 생산성을 향상시키며 끊임없이 변화하는 슬러리 제형 및 응용 기술에 적응할 수 있도록 지원합니다.

사용에 대해 자세히 알아보세요 여기 투자 주조에 인라인 센서가 있습니다..
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