Applicazioni di pressofusioni di alluminio e parti in lega di zinco nei sistemi di automazione industriale

Con il progresso dell'automazione industriale globale, varie apparecchiature di automazione industriale (come robot industriali, sistemi di controllo automatizzato, sistemi di movimentazione e stoccaggio dei materiali, ecc.) e sistemi di linee di produzione automatizzate industriali (linee di assemblaggio automatizzate, linee di ispezione automatizzate, linee di imballaggio automatizzate, unità di lavorazione automatizzate, ecc.) si sono sviluppate rapidamente. Le pressofusioni di alluminio e le pressofusioni di leghe di zinco, grazie alle loro proprietà e caratteristiche uniche dei materiali, hanno trovato ampia applicazione.

I. Applicazioni dei pressofusi di alluminio nell'automazione industriale

Le pressofusioni di alluminio svolgono tipicamente il ruolo di 'scheletro' e 'radiatore' nell'automazione industriale, utilizzate per costruire la struttura principale delle apparecchiature e risolvere problemi di gestione termica. I dispositivi o le strutture comunemente utilizzati includono:

1. Corpo del robot industriale

Aree di applicazione: Bracci articolati per robot, collegamenti, basi. Soprattutto i bracci robotici collaborativi leggeri, quasi tutti sono realizzati utilizzando pressofusioni di alluminio ad alta resistenza.

Vantaggi:

Elevato rapporto resistenza/peso: pur garantendo rigidità e mantenendo la precisione del movimento, riduce notevolmente il peso delle parti mobili, riduce il carico e l'inerzia del motore e risparmia energia.

Eccellenti prestazioni dinamiche: il corpo leggero del braccio consente accelerazioni e decelerazioni più elevate, migliorando il tempo di ciclo.

Buon smorzamento delle vibrazioni: assorbe le vibrazioni durante il funzionamento, proteggendo i componenti interni di precisione.

2. Telai e basi per apparecchiature automatizzate

Applicazioni: guide e testate terminali per moduli lineari (moduli vite/nastro), alloggiamenti e supporti rotore per motori DD (motori ad azionamento diretto) e telai di supporto per l'intera linea di produzione automatizzata.

Vantaggi:

Stampaggio in un unico pezzo: consente di realizzare geometrie complesse, integrare superfici di montaggio di guide, supporti di sensori, canali per cavi, ecc., riducendo le fasi di assemblaggio e migliorando l'integrità strutturale complessiva.

Stabilità dimensionale: garantisce la precisione di posizionamento relativa tra i componenti, fondamentale per le apparecchiature di posizionamento ad alta precisione.

3. Alloggiamenti del dissipatore di calore del sistema di controllo e del driver

Applicazioni: alloggiamenti per servoazionamenti, convertitori di frequenza, PC industriali (IPC) e PLC, generalmente progettati come struttura monopezzo con alette del dissipatore di calore.

Vantaggi:

Eccellente conduttività termica: questo è un vantaggio fondamentale. Può dissipare e trasferire rapidamente il calore generato da IGBT, CPU, ecc. ad alta potenza, impedendo il declassamento o lo spegnimento delle apparecchiature a causa del surriscaldamento, migliorando significativamente l'affidabilità e la durata.

Schermatura elettromagnetica (EMI/RFI): fornisce una protezione naturale per i componenti elettronici interni sensibili.

4. Alloggiamenti per sensori e sistemi di visione

Applicazioni: custodie per telecamere industriali, LiDAR e sensori fotoelettrici/di prossimità.

Vantaggi:

Protezione forte: fornisce una protezione robusta contro fluidi da taglio, polvere e impatti minori.

Leggero: la riduzione del peso è fondamentale per le telecamere di visione montate sull'effettore finale dei robot in costante movimento.

Trattamento superficiale esteticamente gradevole e durevole: l'anodizzazione non solo fornisce resistenza alla corrosione ma è anche conforme all'estetica industriale.

II. Applicazione dei getti pressofusi in leghe di zinco nell'automazione industriale

I getti pressofusi in lega di zinco svolgono il ruolo di 'giunti' e 'componenti funzionali critici', utilizzando la loro altissima resistenza, durezza e precisione nelle parti chiave delle apparecchiature resistenti alle sollecitazioni, resistenti all'usura e di collegamento. Dispositivi o strutture comunemente utilizzati:

1. Connettori e interfacce industriali

Applicazioni: custodie metalliche per connettori industriali standard come M8, M12 e M23; ghiere e meccanismi di bloccaggio per connettori per carichi pesanti.

Vantaggi:

Precisione di fusione estremamente elevata: garantisce un allineamento preciso di perni/prese e un eccellente adattamento dell'anello di tenuta, soddisfacendo elevati gradi di protezione come IP67.

Eccellente schermatura elettromagnetica: garantisce una trasmissione stabile del segnale in ambienti industriali rumorosi.

Elevata resistenza e durata: resiste a migliaia di cicli di accoppiamento e agli inevitabili shock meccanici sul campo.

2. Componenti resistenti all'usura nei meccanismi di trasmissione e di attuazione

Applicazioni: Piccoli ingranaggi, ingranaggi a vite senza fine, camme, teste di biella. Comunemente utilizzato in riduttori di precisione, attuatori pneumatici/elettrici, piastre di indicizzazione e altri meccanismi.

Vantaggi:

Eccellente resistenza all'usura: le leghe di zinco hanno un basso coefficiente di attrito, elevata durezza e lunga durata, che le rendono ideali per trasmettere movimento e potenza.

Elevata resistenza specifica: la sua resistenza è vicina o addirittura superiore a quella di molti acciai, consentendogli di resistere a grandi forze ripetitive.

3. Meccanismi di sicurezza e bloccaggio

Applicazioni: serrature, chiavistelli e cerniere ad alta resistenza per armadi di controllo, barriere fotoelettriche di sicurezza e porte di accesso ai robot; maniglie a chiusura rapida per attrezzature per utensili.

Vantaggi:

Durezza e resistenza estremamente elevate: garantisce che i dispositivi di sicurezza non falliscano in caso di emergenza, proteggendo il personale e le attrezzature.

Buona colabilità: consente la produzione di geometrie di bloccaggio altamente complesse e robuste.

4. Componenti funzionali strutturali di alta precisione

Applicazioni: Flange e alloggiamenti di montaggio di precisione per encoder.

Staffe di regolazione fine e basi di montaggio per sensori.

Pali di messa a terra rinforzati o supporti di montaggio per schede PCB.

Vantaggi:

Stabilità dimensionale senza pari: le parti in lega di zinco non presentano praticamente alcuna deformazione nell'uso a lungo termine, mantenendo una precisione dimensionale estremamente elevata, fondamentale per garantire gli standard di misurazione di sensori ed encoder.

Capacità di lavorazione ad alta precisione: come materie prime, possono essere lavorate con precisione utilizzando tornitura, fresatura e altri metodi per ottenere tolleranze a livello di micron.

Nel campo dell'automazione industriale, le pressofusioni di alluminio sono la scelta preferita quando l'obiettivo progettuale è quello di costruire una struttura a livello di sistema che richieda movimento, dissipazione del calore e occupi uno spazio ampio. Determinano la rigidità complessiva, la velocità e la stabilità dell'attrezzatura. Le pressofusioni in lega di zinco, invece, sono indispensabili quando l'obiettivo della progettazione è raggiungere funzionalità critiche che richiedono connessioni precise, trasmissione affidabile, resistenza all'usura e sicurezza assoluta. Determinano la precisione, la durata e l'affidabilità dell'apparecchiatura in condizioni operative difficili.