Produkcja odchudzona wyrobów żeliwnych

Odlewanie, jeden z wielu procesów produkcji metali, pozwala produkować elementy o złożonych kształtach, których wytwarzanie innymi procesami jest trudne lub drogie. Roztopiony metal jest wlewany do formy o żądanym kształcie, w której stygnie i z której następnie trafia do ewentualnych kolejnych etapów obróbki.

Duże konsorcjum złożone z 14 partnerów z 5 państw UE uruchomiło finansowany ze środków UE projekt FLEXICAST (Robust, and flexible cast iron manufacturing), aby przekształcić konwencjonalny proces odlewniczy (partia po partii) w proces elastyczny (forma po formie).

Zespół wykorzystuje w tym celu zasady produkcji odchodzonej, zgodnie z którymi maszyny są grupowane w komórki produkcyjne odpowiednio do wytwarzanych części lub produktów. Takie komórki zwiększają wydajność, tworząc krótkie, ukierunkowane ścieżki w małej fizycznej przestrzeni. Mogą także ograniczyć ilość odrzutów i przeróbek, ponieważ ewentualne problemy są wykrywane w pobliżu miejsca wykonywania procesu, w którym występują.

Naukowcy korzystają również z postępów poczynionych w technologiach i automatyce topienia. Czujniki i inna aparatura zostaną wykorzystane do monitorowania jakości wytwarzanego żeliwa. Wykorzystanie systemu kontroli opartego na sztucznej inteligencji analizującego dane chemiczne i mikrostrukturalne będzie ogromnym krokiem naprzód. Komórka robotów będzie realizowała zautomatyzowany proces wykańczania.

Zespół stworzył szczegółowy projekt komórki produkcyjnej żeliwa, a większość zastosowanego w nim wyposażenia i aparatury jest na zaawansowanym etapie projektowania i oddawania do użytku. Przygotowano również ponad 100 testowych odlewów. Modele numeryczne wspomagają prace projektowe i optymalizacyjne.

Technologia zostanie zaprezentowana w pilotażowym zakładzie demonstracyjnym w rzeczywistym środowisku przemysłowym. Oczekuje się redukcji zużycia energii o co najmniej 30%, zwiększenia jednorodności temperatury topienia w trakcie formowania, ograniczenia przegrzewania i minimalizacji ilości wad i odrzutów.

Projekt FLEXICAST wdraża praktyki produkcji odchudzonej w komórkach produkcji żeliwa, rozwijając technologie ogrzewania i odlewania oraz skomputeryzowanej automatycznej kontroli. Ocena cyklu życia zapewni zwiększenie w zrównoważony sposób przez tę technologię przewagi konkurencyjnej małych i średnich przedsiębiorstw w UE zajmujących się odlewnictwem. Wyniki projektu zostaną sformalizowane w postaci wytycznych i potencjalnie posłużą do opracowania europejskich norm technicznych w tej dziedzinie.