Anwendungen von Aluminium-Druckgusss- und Zinklegierungsteilen in industriellen Automatisierungssystemen

Mit der Weiterentwicklung der globalen industriellen Automatisierung haben sich verschiedene industrielle Automatisierungsgeräte (wie Industrieroboter, automatisierte Steuerungssysteme, Materialhandhabungs- und Lagersysteme usw.) und industrielle automatisierte Produktionsliniensysteme (automatisierte Montagelinien, automatisierte Inspektionslinien, automatisierte Verpackungslinien, automatisierte Bearbeitungseinheiten usw.) schnell entwickelt. Aluminium-druckgusse und Zinklegierungen druckgusse haben aufgrund ihrer einzigartigen Materialeigenschaften und Eigenschaften weit verbreitete Anwendung gefunden.

I. Anwendungen von Aluminium Druckgusss in der industriellen Automatisierung

Aluminium-druckgusss spielen typischerweise die Rolle des „Skeletts“ und des „Kühlers“ in der industriellen Automatisierung und werden zum Aufbau der Hauptstruktur von Geräten und zur Lösung von Problemen des Wärmemanagements verwendet. Zu den häufig verwendeten Geräten oder Strukturen gehören:

1. Körper eines Industrieroboters

Anwendungsgebiete: Robotergelenkarme, Glieder, Sockel. Insbesondere bei leichten kollaborativen Roboterarmen werden fast alle aus hochfestem Aluminium druckgusss hergestellt.

Vorteile:

Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht: Während die Steifigkeit gewährleistet und die Bewegungsgenauigkeit erhalten bleibt, wird das Gewicht der beweglichen Teile erheblich reduziert, die Motorlast und -trägheit verringert und Energie gespart.

Hervorragende dynamische Leistung: Der leichte Armkörper ermöglicht eine höhere Beschleunigung und Verzögerung und verbessert so die Zykluszeit.

Gute Vibrationsdämpfung: Absorbiert Vibrationen während des Betriebs und schützt so interne Präzisionskomponenten.

2. Automatisierte Geräterahmen und -basen

Anwendungen: Schlitten und Endkappen für Linearmodule (Leitspindel-/Bandmodule), Gehäuse und Rotorhalterungen für DD-Motoren (Direktantriebsmotoren) und Stützrahmen für die gesamte automatisierte Produktionslinie.

Vorteile:

Einteiliges Formen: Ermöglicht das Gießen komplexer Geometrien, die Integration von Führungsschienen-Montageflächen, Sensorhalterungen, Kabelkanälen usw., wodurch Montageschritte reduziert und die strukturelle Gesamtintegrität verbessert werden.

Dimensionsstabilität: Gewährleistet die relative Positionsgenauigkeit zwischen Komponenten, die für hochpräzise Positionierungsgeräte von entscheidender Bedeutung ist.

3. Steuersystem und Treiber-Kühlkörpergehäuse

Anwendungen: Gehäuse für Servoantriebe, Frequenzumrichter, Industrie-PCs (IPCs) und SPS, typischerweise als einteilige Struktur mit Kühlrippen ausgeführt.

Vorteile:

Hervorragende Wärmeleitfähigkeit: Das ist ein zentraler Vorteil. Es kann die von Hochleistungs-IGBTs, CPUs usw. erzeugte Wärme schnell ableiten und übertragen und so verhindern, dass Geräte aufgrund von Überhitzung abschalten oder herunterfahren, was die Zuverlässigkeit und Lebensdauer erheblich verbessert.

Elektromagnetische Abschirmung (EMI/RFI): Bietet natürlichen Abschirmungsschutz für empfindliche interne elektronische Komponenten.

4. Gehäuse für Sensor- und Bildverarbeitungssysteme

Anwendungen: Gehäuse für Industriekameras, LiDAR und fotoelektrische/Näherungssensoren.

Vorteile:

Starker Schutz: Bietet robusten Schutz vor Schneidflüssigkeiten, Staub und leichten Stößen.

Leichtgewicht: Gewichtsreduzierung ist entscheidend für Vision-Kameras, die am Endeffektor von Robotern montiert sind, die sich ständig bewegen.

Ästhetisch ansprechende und langlebige Oberflächenbehandlung: Eloxieren sorgt nicht nur für Korrosionsbeständigkeit, sondern entspricht auch der industriellen Ästhetik.

II. Anwendung von Zinklegierungen Druckgusss in der industriellen Automatisierung

Zinklegierungen druckgusss spielen die Rolle von „Gelenken“ und „kritischen Funktionskomponenten“ und nutzen ihre ultrahohe Festigkeit, Härte und Präzision in wichtigen spannungstragenden, verschleißfesten und verbindenden Teilen von Geräten. Häufig verwendete Geräte oder Strukturen:

1. Industrielle Steckverbinder und Schnittstellen

Anwendungen: Metallgehäuse für Standard-Industriesteckverbinder wie M8, M12 und M23; Aderendhülsen und Verriegelungsmechanismen für Hochleistungssteckverbinder.

Vorteile:

Extrem hohe Gusspräzision: Gewährleistet eine präzise Ausrichtung der Stifte/Buchsen und einen hervorragenden Sitz des Dichtrings und erfüllt hohe Schutzarten wie IP67.

Hervorragende elektromagnetische Abschirmung: Garantiert eine stabile Signalübertragung in lauten Industrieumgebungen.

Hohe Festigkeit und Haltbarkeit: Hält Tausenden von Steckzyklen und unvermeidlichen mechanischen Stößen im Feld stand.

2. Verschleißfeste Komponenten in Übertragungs- und Betätigungsmechanismen

Anwendungen: Kleine Zahnräder, Schneckengetriebe, Nocken, Pleuelköpfe. Wird häufig in Präzisionsreduzierern, pneumatischen/elektrischen Antrieben, Indexierungsplatten und anderen Mechanismen verwendet.

Vorteile:

Hervorragende Verschleißfestigkeit: Zinklegierungen zeichnen sich durch einen niedrigen Reibungskoeffizienten, eine hohe Härte und eine lange Lebensdauer aus und eignen sich daher ideal zur Übertragung von Bewegung und Kraft.

Hohe spezifische Festigkeit: Seine Festigkeit liegt nahe bei der Festigkeit vieler Stähle oder übertrifft sie sogar und ermöglicht es ihm, großen, sich wiederholenden Kräften standzuhalten.

3. Sicherheits- und Verriegelungsmechanismen

Anwendungen: Hochfeste Türschlösser, Riegel und Scharniere für Schaltschränke, Sicherheitslichtvorhänge und Roboterzugangstüren; Schnellverschlussgriffe für Werkzeugvorrichtungen.

Vorteile:

Extrem hohe Härte und Festigkeit: Stellt sicher, dass Sicherheitsvorrichtungen im Notfall nicht versagen und schützt Personal und Ausrüstung.

Gute Gießbarkeit: Ermöglicht die Herstellung hochkomplexer und robuster Verriegelungsgeometrien.

4. Hochpräzise strukturelle Funktionskomponenten

Anwendungen: Präzisionsmontageflansche und Gehäuse für Encoder.

Feinabstimmungshalterungen und Montagesockel für Sensoren.

Verstärkte Erdungspfosten oder Montagestützen für Leiterplatten.

Vorteile:

Beispiellose Dimensionsstabilität: Teile aus Zinklegierung weisen im Langzeitgebrauch praktisch keine Verformung auf und behalten so eine extrem hohe Maßgenauigkeit bei, die für die Gewährleistung der Messstandards von Sensoren und Encodern von entscheidender Bedeutung ist.

Hochpräzise Bearbeitungsfähigkeit: Als Rohmaterialien können sie durch Drehen, Fräsen und andere Methoden präzise bearbeitet werden, um Toleranzen im Mikrometerbereich zu erreichen.

Im Bereich der industriellen Automatisierung sind druckgusss aus Aluminium die bevorzugte Wahl, wenn das Designziel darin besteht, eine Struktur auf Systemebene zu bauen, die Bewegung und Wärmeableitung erfordert und viel Platz einnimmt. Sie bestimmen die Gesamtsteifigkeit, Geschwindigkeit und Stabilität der Ausrüstung. Zinklegierungen druckgusss hingegen sind unverzichtbar, wenn das Designziel darin besteht, kritische Funktionen zu erreichen, die präzise Verbindungen, zuverlässige Übertragung, Verschleißfestigkeit und absolute Sicherheit erfordern. Sie bestimmen die Präzision, Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der Ausrüstung unter rauen Betriebsbedingungen.