Lập trình robot phun plasma siêu âm (SPS): nâng hiệu suất bằng mô hình hóa số

Phun plasma siêu âm (Supersonic Plasma Spraying, SPS) là công nghệ xử lý bề mặt then chốt trong sản xuất cao cấp như hàng không, năng lượng. Lớp phủ đặc chắc, ít oxit nên được dùng rộng rãi để giúp các chi tiết cốt lõi như cánh động cơ chịu nhiệt, chống ăn mòn và chống mài mòn.

Điểm khó của lập trình phun truyền thống

Lập trình robot phun phủ nhiệt truyền thống phụ thuộc nhiều vào tinh chỉnh thủ công: kỹ sư phải phun thử nhiều lần trên thiết bị thật, đo độ dày lớp phủ, chỉnh đường chạy robot và thông số công nghệ; hiệu suất thấp và khó đảm bảo tính đồng nhất, nhất là với chi tiết bề mặt cong phức tạp như cánh.

Quy trình lập trình dựa trên mô hình số

Một quy trình lập trình robot phun phủ nhiệt điển hình gồm:

1. Nhập mô hình CAD của cánh
2. Xác định vùng phun và yêu cầu công nghệ
3. Tự động tạo đường phun ban đầu
4. Tối ưu thủ công đường chạy ở vùng then chốt
5. Thêm thông số công nghệ và chuyển động phụ
6. Kiểm tra va chạm và phân tích tầm với
7. Tạo mã robot chạy được
8. Chạy thử tại hiện trường và tinh chỉnh thông số

Công nghệ then chốt

• Tạo đường chạy bề mặt từ mô hình cánh 3D: tự bám theo hình học bề mặt cong phức tạp
• Lập đường chạy cách đều: giữ khoảng cách súng phun và bề mặt không đổi
• Kiểm soát độ chồng lấn: đảm bảo lớp phủ đồng đều
• Tích hợp thông số công nghệ: công suất, lưu lượng khí, tốc độ cấp bột đồng bộ với chuyển động robot và điều chỉnh động theo độ cong
• Mô phỏng offline: tránh trước va chạm và can thiệp, giảm thời gian chạy không (air-cut)

Thành phần hệ thống

Một hệ thống robot phun phủ nhiệt hoàn chỉnh thường gồm robot công nghiệp khớp nối 6 trục, thiết bị phun phủ nhiệt (súng phun, hệ cấp bột, hệ plasma/ngọn lửa), hệ điều khiển chuyển động phối hợp robot và bàn xoay, hệ thị giác để định vị cánh và hiệu chỉnh đường chạy, cùng các hệ an toàn như chống cháy nổ và thông gió.

Nhờ năng lực lập trình offline và mô phỏng của FASTSUITE, doanh nghiệp có thể chuyển phần lớn quá trình thử sai từ thiết bị thật sang môi trường ảo, nâng đáng kể hiệu suất lập trình SPS và giảm phụ thuộc vào kinh nghiệm của người vận hành lâu năm.

Muốn tìm hiểu ứng dụng cụ thể của FASTSUITE trong phun phủ nhiệt? Liên hệ đội kỹ thuật của chúng tôi để nhận phương án phù hợp.