当今世界,新技术、数字化和人工智能为我们提供了无数可能性,使我们的生活和工作更舒适、更有利可图,甚至还能更健康。高清扫描正是如此,它是评估铸造质量的一项根本性创新技术。
四十多年来,评估铸件质量的传统方法一直是宏观蚀刻。这种技术需要使用热酸等有害化学物质对样品进行腐蚀,以显示出内部缺陷,然后对缺陷进行目测评估。尽管人们努力去实现蚀刻设备、显示缺陷的图像扫描和其他手段的自动化,但人为误差和主观评价往往会导致显著的测量不确定性。
2015 年,西马克集团推出了一项用于铸件质量评估的开创性技术,即高清扫描。该方法以"清洁、安全、可靠 "为口号,采用清洁安全的超声波技术,只需电力和普通的自来水,无需使用有害物质。采用数字化评估,最大限度地减少人为误差,确保结果的可靠性。
实施人工智能的数字化解决方案
高清扫描的主要优势在于由先进软件控制的自动评估,能自动生成具有客观结果的报告,并提供方便的统计数据,以便进一步分析和比较。人工智能(AI)技术被集成到裂纹评估等任务中,提高了评估过程的便利性。
高清扫描分析的功能在不断发展,不断开发新的功能和特性以满足客户的需求。引入云解决方案后,客户可以访问最新的软件版本,随时更新最全面的功能。此外,云解决方案还提供数据库功能,可将结果、统计数据和客户样品的图像存储在客户专用的数据库中。该数据库便于对不同样品进行比较,并为进一步评估推断数据。该数据库的访问权限仅限于所有者,因此每位客户只能查看自己的数据。
云解决方案是传统桌面软件的另一种选择。桌面软件的优点是不需要互联网接入,可以在一个封闭的系统中运行,安装在特定的计算机上。客户可以根据自己的喜好和要求,灵活选择云端或封闭式桌面解决方案。
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铸造工艺优化
通过高清扫描获得的数字信息可直接用于产品优化。为达到这一目的,还需要额外的铸造工艺信息。客户可以选择使用自己的铸造工艺模型或寻求西马克的帮助。
虽然铸造工艺优化有别于核心的高清扫描软件,但优化所需的质量数据却是从高清扫描评估中提取的。通过将评估的统计数据导出到单独的文件,可随时进行数据提取。提取的统计数据包括各种计算参数,这些参数与铸造模型或其他分析相结合,可以深入了解工艺难题,并有助于制定合适的对策。例如,通过重新计算裂纹尖端与铸件表面之间的距离,可以确定裂纹在连铸机内部的起源。据此,可以根据需要对相应的扇形段进行监控和调整。
此外,高清扫描的三维可视化功能为研究裂纹扩展提供了显著优势。高清扫描中的宏观结构表现有助于评估软压下和其他工艺参数的影响。
与传统技术相比,信息量更大
利用高清扫描技术,可以检查样品的多个内部层,而不是传统的宏观蚀刻所能看到的单一表面层,这一进步提高了测量结果的可靠性,并提供了有关缺陷分布和潜在 "问题区域 "的更详细的视角,此前已公布了几个具有代表性的实例。最近的一项调查显示了这项技术对优化铸造工艺的影响,尤其是在处理内部裂纹方面。如前所述,估计裂纹的起源对于制定对策和防止铸件出现裂纹至关重要。这包括测量内部裂纹与铸件表面之间的距离。在一个具体的客户案例中,通过传统宏观蚀刻获得的结果被证明具有误导性,因为这些结果表明裂纹深度比实际的更长,从而导致错误地将重点放在后面的扇形段上。
通过高清扫描,我们可以对板坯的内部质量进行独立、稳定的评估,而且其维护成本很低,无需使用化学品。这种分析方式使我们能够进一步开发我们的产品,从而加强我们的市场地位。
利用来自不同客户的数百个实例对高清扫描和传统技术的结果进行的对比分析表明,新技术大大提高了信息量。按照核磁共振成像(MRI)的分析效果去想象一下这种技术吧。这种先进技术为进一步优化工艺和拓展研究领域开辟了新的可能性。
我想对你们在设备调试期间给予的支持表示感谢。只要大家齐心协力,尽管途中会遇到一些困难,但结果是可以预见和保证的。高清扫描将成为我们进一步提高质量和开发产品的支柱,帮助我们留住现有客户,并争取更多的新客户。
高清扫描修正:满足客户需求的正确选择
迄今为止,已生产出六套工业高清扫描系统和两套高清扫描LAB设备。最初的试点高清扫描装置自2015年起开始运行,非常坚固耐用。唯一需要定期更换的部件是超声波传感器,这是一种商用备件,使用寿命至少为两年。除最初的试点设备外,荷兰、沙特阿拉伯、土耳其和美国的客户还购买了更多的工业设备。工业高清扫描设备有M、L和XL三种尺寸,扫描长度分别为 1500 毫米、2000 毫米和 2500 毫米,扫描宽度为 600 毫米。最佳的设备尺寸是根据客户的要求确定的,特别是样品量和工作班数。由于只在装载和卸载阶段需要操作工,因此不需要连续的人员操作,装载和卸载阶段大约需要半小时。然后,设备会自动运行五到六个小时,这样就可以在两班制的工厂中进行通宵测量。
高清扫描LAB设备是一种移动实验室,可在客户的现场进行室外部署,只需接通电源即可。这种设备是在一个较小的高清扫描设备的基础上改装的,安装在一个集装箱内,包括一个舒适的工作区、窗户、暖气和空调。这种改装的主要目的是方便高清扫描系统在试运行地点之间轻松移动,从而快速反馈铸件质量。这种改装可以按月租赁,高清扫描实验室在2024年印度的西马克连铸机展会上成功展出过,美国也有一台。
在众多客户的要求下,高清扫描的第三种改进型号被开发出来:高清扫描迷你版是与高清扫描LAB相似的实验室设备,但没有集装箱和工作间。这种小型设备专为任何实验室(无论是工厂还是专业公司)而设计,是样品处理量低的客户或辅助研发活动的理想选择。我们需要指出的是,高清扫描LAB只能在欧洲大陆租用。西马克可提供量身定制的解决方案,有效满足客户的各种不同需求。
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