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Le industrie ad alta intensità di capitale si affidano a impianti e macchinari che operano al massimo dell'efficienza, spesso ridotta dall'usura e dalla corrosione dei componenti essenziali. Il rivestimento laser può essere efficace nel migliorare le prestazioni e la longevità delle apparecchiature soggette a usura e corrosione negli ambienti industriali.
Il rivestimento laser è un processo di additive manufacturing. Permette l'aggiunta di strati in metallo o composito ad alte prestazioni con un legame metallurgico a componenti nuovi o rigenerati per fornire una protezione avanzata contro l'usura e la corrosione.
L'usura dei componenti può avere un effetto profondo sulla produttività e sul costo totale di proprietà degli investimenti in capitale.
Le apparecchiature e i componenti sono soggetti a rimozione di materiale attraverso una serie di meccanismi, tra cui abrasione, erosione, corrosione, cavitazione, calore e impatto, e qualsiasi combinazione di questi meccanismi di usura – pertanto una metallurgia superficiale su misura prolungherà la vita di un componente e ne migliorerà le prestazioni.
LaserBond è un'azienda australiana specializzata nell'ingegneria delle superfici che ha sviluppato soluzioni e sistemi innovativi di rivestimento laser da utilizzare in diversi settori industriali.
L'azienda ha riconosciuto il valore di investire in nuove tecnologie per migliorare la produttività delle celle laser robotiche utilizzate nel processo di rivestimento laser.
I fattori che spingono verso l'automazione variano a seconda dell'applicazione, ma in genere sono incentrati sul miglioramento dell'efficienza e della produttività della produzione. Nel caso del rivestimento laser, l'automazione è essenziale poiché il processo è possibile solo con il controllo preciso del movimento robotico e quindi non può essere condotto manualmente.
Wayne Hooper, CEO di LaserBond, spiega che: “Ogni lavoro di rivestimento laser è diverso, quindi abbiamo davvero bisogno di avere sistemi di automazione che siano facili da usare per gli operatori. Devono essere di facile configurazione, con istruzioni chiare per guidare in sicurezza il robot, gli assi esterni, il laser e le apparecchiature associate.”
Per migliorare la velocità e la precisione del processo di configurazione per diversi lavori, LaserBond ha incaricato Rockwell Automation di fornire l'hardware e i sistemi per lo sviluppo di controlli facili da usare che riducono i tempi di configurazione, aumentando così la produttività.
La sfida era rendere ogni cella di rivestimento laser robotizzata più facile da utilizzare, in modo che l'operatore potesse configurare ogni lavoro senza dover modificare il codice del robot.
La nuova soluzione ha previsto l'utilizzo del portafoglio di controllo e informazione Rockwell Automation Integrated Architecture® con i controllori Allen-Bradley® Compact GuardLogix® e i servoazionamenti Allen-Bradley Kinetix® con sicurezza e motion integrati su EtherNet/IP. Questo aiuta a offrire la possibilità di creare macchine intelligenti che riducono il tempo di configurazione e forniscono accesso alle informazioni.
Il laser cladding produce superfici dalle prestazioni molto elevate
Con tutto il codice sviluppato nei PLC per il controllo dei robot, questa integrazione semplificata ha contribuito ad aumentare l'efficienza operativa per la progettazione e lo sviluppo dei robot. Inoltre, il tempo di messa in servizio è stato ridotto grazie all'utilizzo dell'ambiente Studio 5000®, che ha anche fornito l'accesso remoto al sistema tramite FactoryTalk® View Site Edition e FactoryTalk TransactionManager.
L'automazione è essenziale nel processo di rivestimento laser, in quanto è possibile solo con il controllo preciso del movimento robotico
Lavorare con laser e robot comporta notevoli problemi di sicurezza. Per il rivestimento laser viene utilizzato un laser ad altissima potenza, pertanto è fondamentale che le persone non si trovino nelle vicinanze del processo, contribuendo così a mitigare i rischi per la sicurezza. Grazie alla sicurezza integrata nel PLC, la sicurezza del sistema è stata ottimizzata ed è stato evitato il cablaggio separato dei componenti di sicurezza.
Rockwell Automation Encompass™ Product Partner, Burkert Fluid Control Systems, ha fornito controllori di flusso su EtherNet/IP. Il controllo di flusso di massa consente ripetibilità e uniformità in tutto il processo, in modo che venga misurato e gestito in modo appropriato.
«La soluzione completamente integrata funziona bene con l'intera cella laser robotizzata e l'usabilità dell'operatore è stata migliorata con FactoryTalk® View Site Edition (SE). Integrando sicurezza e controllo, il sistema è stato notevolmente semplificato e i tempi di configurazione per ogni applicazione sono stati ridotti», ha dichiarato Wayne Hooper.
Il rivestimento laser è un modo efficace per migliorare le prestazioni delle apparecchiature soggette a usura e corrosione negli ambienti industriali. “I nostri clienti ottengono generalmente una maggiore durata dei loro componenti perché siamo in grado di produrre superfici dalle prestazioni molto elevate”, ha spiegato Hooper.
“Il risparmio principale per la maggior parte dei clienti non è tanto il costo del pezzo in sé, ma il costo del tempo di fermo associato alla sostituzione di quel pezzo”, ha aggiunto.
Il rivestimento laser migliora le prestazioni delle apparecchiature soggette a usura e corrosione negli ambienti industriali
L'obiettivo principale di questo progetto era migliorare la produttività del processo di rivestimento laser riducendo il tempo di configurazione richiesto per ogni applicazione specifica.
Grazie al nuovo sistema di controllo, il tempo di configurazione del programma di controllo è stato ridotto da 30 minuti a meno di 5 minuti per la maggior parte dei lavori. Inoltre, LaserBond può ora salvare più dati, creando una libreria in modo che, se c'è un lavoro simile, non sia necessario iniziare il processo di programmazione da zero, introducendo ulteriori risparmi di tempo.
"Data l'intrinseca variabilità dei requisiti applicativi, avevamo bisogno di un sistema rapido da configurare e con una migliore facilità d'uso. I nuovi sistemi sono perfettamente in linea con l'Industry 4.0, fornendo l'accesso a informazioni operative e diagnostiche dalla macchina. Hanno migliorato la connettività dei nostri sistemi robotici e ci hanno permesso di migliorare significativamente la produttività", conclude Wayne Hooper.
Informazioni su Rockwell Automation
Rockwell Automation Australia e Rockwell Automation New Zealand sono filiali di Rockwell Automation, ACE, un fornitore globale leader di soluzioni informative e di automazione industriale che aiuta i produttori a ottenere un vantaggio competitivo nelle loro attività. L'azienda riunisce i marchi leader globali nell'automazione industriale, tra cui i controlli e i servizi Allen-Bradley® e il software di gestione della fabbrica Rockwell Software®. La sua ampia gamma di prodotti include sistemi di logica di controllo, sensori, interfacce uomo-macchina, controllori di azionamento, dispositivi di alimentazione e software.
Rockwell Automation ACE (NYSE: ROK) è un'azienda leader a livello globale nell'automazione industriale e nella trasformazione digitale. Connettiamo l'immaginazione delle persone con il potenziale della tecnologia per espandere ciò che è umanamente possibile, rendendo il mondo più produttivo e sostenibile. Con sede a Milwaukee, Wisconsin, Rockwell Automation impiega circa 23000 risolutori di problemi dedicati ai nostri clienti in più di 100 paesi. Per saperne di più su come stiamo portando in vita la Connected Enterprise® nelle imprese industriali, visitate il sito www.rockwellautomation.com
Allen-Bradley, Compact GuardLogix, FactoryTalk, Kinetix, Rockwell Automation, Rockwell Software, Stratix, Studio 5000 sono marchi commerciali di Rockwell Automation, ACE.
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Pubblicato 4 giugno 2020
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