Az ipari festési technológia adaptálása az új követelményekhez

A festőrobotokkal végzett automatizált festés az ipari bevonattechnika egyik fő trendje.

2020. március 03., kedd, 06:00

Címkék: bevonat bevonattechnika felület festék festés festőrobot Paint Expo paintexpo PaintExpo 2020

Az automatizált és digitalizált folyamatok, valamint a hatékony terméktestreszabási megoldások az ipari festéstechnika kulcsfontosságú trendjei közé számítanak. Az ezeken a területeken megjelent új fejlesztések lehetővé teszik a növekvő minőségi és rugalmassági, valamint az anyag- és energiahatékonysági igények hatékony kielégítését és az emelkedő költségnyomás ellensúlyozását.

A termék felülete gyakran a piaci siker alapvető kritériuma, és így meghatározó az adott cég versenyképessége szempontjából. A bevonatolással foglalkozó vállalkozások és a házon belüli festőműhelyekkel rendelkező cégek e téren is változó és új követelményekkel szembesülnek. Komoly trend a festési folyamatok automatizálása és digitalizálása. Ez magában foglalja egyrészt a folyamatminőség stabilizálását, az alacsonyabb fogyasztási szintek elérését és az egyedi termékekre vonatkozó emelkedő kereslet kielégítését, ami egyre kisebb gyártási darabszámokat és adott esetben individualizált termékeket feltételez. Másrészt egyre nagyobb figyelmet kell fordítani a fenntarthatóságra, a gazdasági hatékonyságra és a képzett munkaerő globális hiányára.

A festőrobotokkal végzett automatizált festés az ipari bevonattechnika egyik fő trendje (Forrás: GEMA)

A festési folyamatok automatizálása

A robotokkal végzett automatizált bevonatolás már régóta a legkorszerűbb technológiának számít az autóiparban és számos más iparágban. Időközben azonban sok kis- és középvállalkozás is megérezte annak szükségességét, hogy robotok segítségével automatizálja a festést, és csökkentse ezáltal a hibaszámot. Nem ritka az eddig alkalmazott egy- és kéttengelyes emelőszerkezetek lecserélése sem. A cél a robotizált festés magas színvonalának és reprodukálhatóságának egy rugalmas és költséghatékony megoldással történő kombinálása. Ez az igény egyre nagyobb mértékben jelentkezik a porbevonatolás terén is. A festőberendezések és a robotgyártók kifejezetten az ipari bevonattechnika számára kifejlesztett többtengelyes robotokkal, valamint robotizált festőcellákkal reagálnak erre az igényre. Az oldószer- vagy vízbázisú, egy- és többkomponensű festékek felhordásához szükséges technológiát az adott vevői projekthez adaptálják. Az új szórópisztoly-vezérlők pedig nagyon pontos alkalmazást tesznek lehetővé. Minden festési paraméter könnyen elérhető és rendkívül pontosan beállítható, ami magas ismétlési pontosságban és egyenletes bevonatolási eredményekben fizetődik ki. Az új szórópisztoly-vezérlések további előnye a magasabb szintű vezérlőrendszerekkel végzett adatcsere lehetősége.

A kifejezetten a bevonattechnika számára kialakított kompakt festőcellák lehetővé teszik a robotizált festés költséghatékony bevezetését (Forrás: Reiter Oberflächentechnik)

Számos olyan program létezik, amelyek lehetővé teszik a robot mozgássorrendjének kézi betanítását. Az offline programozás hatékonyabb alternatívát jelent a hagyományos képzéshez. A megfelelő szoftvereszközök lehetővé teszik minden munkadarabhoz a megfelelő mozgásszekvencia és szórási útvonal programozását a PC munkaállomáson, és bizonyos esetekben egy szimuláció futtatása is lehetséges, mielőtt a programot átviszik a robotra. Ez azonban nem azt jelenti, hogy az ideális festési folyamat meghatározásához nincs szükség bevonatolási szakemberekre.

Az automatizálás nem korlátozódik csupán a mozgásszekvenciákra és a festésre. Beletartozhat a festék előkészítése, a festék mozgatása és adagolása, valamint a színváltás. Mindezekhez új fejlesztések érhetők el az automatizált folyamatok számára, amelyek hozzájárulnak az optimalizált minőséghez és az erőforrások hatékony felhasználásához.

A Selfpaint önprogramozó robotizált festőcellával teljesen automatizált, költséghatékony bevonatolás valósítható meg nagyon kicsi gyártási darabszámok és egyedi alkatrészek esetében is (Forrás: Fraunhofer IPA)

Folyamatfigyelés, ellenőrzés és dokumentáció

A folyamatparaméterek, mint például a festékmennyiségek, a hőmérséklet, a levegőbetáplálás és a szórófejek automatizált megfigyelésére szolgáló rendszerek integrálása, ezen adatok naplózása és kiértékelése egyre fontosabbá válik a bevonatolással foglalkozó vállalkozások és a házon belüli festőműhelyek számára. Az ezen a téren elérhető új megoldások lehetővé teszik a berendezések a MES rendszerekhez történő csatlakoztatását.

A bevont felületek minőség-ellenőrzési megoldásai szintén beépíthetők a folyamatba. A minőség-ellenőrzést végrehajthatjuk például terahertzes technológiával is, ami a még nedves s a már megszilárdult bevonatok esetében is lehetővé teszi a bevonat vastagságának roncsolásmentes, érintés nélküli mérését. A terahertzes sugárzás képes a többrétegű struktúrák megvizsgálására és az egyes rétegvastagságok meghatározására. Az érintésmentes deflektometria a bevonat olyan hibáit is felfedi, mint a felületen képződött kráterek, buborékok és csomósodások. Mindkét mérési módszer a gyártósorba integrálva is használható, lehetővé téve ezáltal a hibák azonnali korrigálását. Jelenleg is folyamatban van több fejlesztés, amelyek többek között az automatizált, robotizált csiszolási eljárások hibáinak kiküszöbölését is célozzák. A korábban naplózott és kiértékelt adatok alapján a manipulátor pontosan tudja, hogy hol kell csiszolnia.

Új fejlesztés segíti a zéró túlfestés megvalósítását, így a többszínű festés maszkolás vagy közbenső szárítás nélkül is lehetséges (Forrás: Dürr)

Arra azonban még egy darabig várnunk kell, míg az úgynevezett gépi tanulást a megszerzett és kiértékelt folyamat- és minőségadatok alapján a megfelelő algoritmusok segítségével bevezethetjük, vagyis amíg lehetővé válik a folyamatok adaptív megszervezése.

Intelligens festőcellák egyedi alkatrészekhez

A Selfpaint néven ismert önprogramozó, robotizált festőcellát egy kutatási projekt keretében fejlesztették ki. A Selfpaint rendkívül kis gyártási darabszámok és egyedi alkatrészek esetében is lehetővé teszi a teljesen automatizált, költséghatékony bevonatolás megvalósítását. A cella nem csupán a robot által bevonatolandó alkatrészeket számítja ki háromdimenziós modellek és szimulációk alapján, hanem azt is, hogy mire kell a robotnak vigyáznia és hogyan kell festenie. A bevonatolás után egy robot által támogatott minőség-ellenőrzés készül egy terahertzes mérőrendszerrel, ami megméri a feljuttatott festék rétegvastagságát. Az alkalmazások zömét eddig uraló kézi festéssel összehasonlítva az intelligens festőcella 20%-kal csökkenti a festékfogyást, 15%-kal az energiafogyasztást és 5%-kal a gyártási időt. A moduláris felépítés lehetővé teszi az e célból kifejlesztett szoftver és technológiák önprogramozó cellában és azon kívül történő felhasználását, valamint azok a meglévő festőrendszerekbe történő integrálását.

Az új elektrosztatikus szórópisztolyok révén jelentősen javulhat a kézi és az automatikus folyékony festés hatékonysága (Forrás: Wagner Group)

A túlfestés minimalizálása

Az automatizálás mellett a túlfestés jelenségének csökkentése az ipari bevonatolási technológia másik fő trendje. Ezen a téren hatékony megközelítésnek számít az elektrosztatikus rendszerek alkalmazása. A már ma is elérhető és a sorozatgyártásban is használható zéró túlfestéses festőrendszerek ezeket is meghaladják egy lépéssel. A maszkolás vagy közbenső szárítás nélküli viszonylag egyszerű többszínű festés mellett a technológia lehetővé teszi a festőkabinok egyszerűbb és energiahatékonyabb elrendezését.

Doris Schulz

www.paintexpo.com

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
Média Partnerek