PFT, Shenzhen
الملخص
تقوم هذه الدراسة بتقييم تقنيات التلميع الروبوتي والكيميائي لإنهاء المجوهرات، مع التركيز على كفاءة تكاليف العمالة وتوحيد الأسطح. تم إجراء تحليل مقارن باستخدام مجموعة عينة مكونة من 120 قطعة من الفضة والذهب. استخدم التلميع الروبوتي ذراعًا مفصليًا بستة محاور مع رؤوس تلميع متغيرة السرعة، بينما طبق التلميع الكيميائي حمامات حمضية خاضعة للرقابة في ظل ظروف موحدة. تم تسجيل قياسات خشونة السطح (Ra) باستخدام مقياس تضاريس تلامسي، وتم حساب تكاليف العمالة بناءً على وقت العملية ومشاركة المشغل. تشير النتائج إلى أن التلميع الروبوتي يحقق توحيدًا ثابتًا للأسطح (تباين Ra ≤5%) مع ارتفاع تكاليف المعدات الأولية ولكن انخفاض نفقات العمالة لكل قطعة. يوفر التلميع الكيميائي توحيدًا مماثلاً للأشكال الهندسية البسيطة ولكنه يظهر تباينًا أكبر على الأسطح المعقدة ويتكبد تكاليف تشغيلية أعلى تتعلق بالسلامة. تدعم النتائج اختيار التلميع الروبوتي لإنتاج المجوهرات بكميات كبيرة ومعقدة، في حين أن التلميع الكيميائي يظل مناسبًا للتشطيبات الدفعية الأبسط مع استثمار محدود.
يتطلب تشطيب المجوهرات دقة عالية لتلبية معايير الجمال والجودة. تؤثر نعومة السطح وتوحيده بشكل مباشر على جاذبية المنتج، بينما تؤثر تكاليف العمالة بشكل كبير على اقتصاديات الإنتاج. يعد التلميع الروبوتي والكيميائي طريقتين معتمدتين على نطاق واسع للتشطيب، ومع ذلك فإن أدائهما المقارن فيما يتعلق بالكفاءة التشغيلية واتساق السطح يتطلب تقييمًا قابلاً للقياس الكمي. تقدم هذه الدراسة تقييمًا منهجيًا لتوجيه اختيار العملية في صناعة المجوهرات الصناعية.
تم إنشاء إطار عمل تجريبي مقارن، مع التركيز على مدخلات العمالة ونتائج خشونة السطح. تضمنت الدراسة إمكانية التكرار وإعادة الإنتاج عن طريق اختبار مكونات المجوهرات المتطابقة في ظل ظروف خاضعة للرقابة.
تم جمع البيانات من منشأة لتصنيع المجوهرات في شنتشن على مدار أربعة أسابيع. تضمنت أنواع المكونات 60 قلادة فضية و 60 خاتمًا ذهبيًا، تمثل مجموعة من الأشكال الهندسية للأسطح.
التلميع الروبوتي: ذراع روبوت بستة محاور (KUKA KR6) مزود برؤوس تلميع متغيرة السرعة، مبرمج للتحكم في المسار الآلي.
التلميع الكيميائي: إعداد حمام حمضي موحد مع التحكم في درجة الحرارة (25 ± 1 درجة مئوية) وبروتوكولات الغمر الموقوتة.
أدوات القياس: مقياس تضاريس تلامسي (Mitutoyo SJ-410) لقياسات Ra، تم حساب تكلفة العمالة من سجلات وقت المشغل.
تم توثيق جميع الإجراءات لضمان إمكانية التكاثر، بما في ذلك نصوص مسار الروبوت، وتكوينات الحمام الكيميائي، وبروتوكولات السلامة.
الجدول 1. مقارنة خشونة السطح (Ra)
| الطريقة | هندسة بسيطة Ra (ميكرومتر) | هندسة معقدة Ra (ميكرومتر) | التباين (%) |
|---|---|---|---|
| التلميع الروبوتي | 0.12 | 0.15 | ≤5% |
| التلميع الكيميائي | 0.14 | 0.22 | 15% |
أظهر التلميع الروبوتي تباينًا أقل عبر كل من الأشكال الهندسية البسيطة والمعقدة، مما يضمن تشطيبًا موحدًا. أظهر التلميع الكيميائي اختلافًا أكبر في Ra، خاصة على الأشكال المعقدة.
الشكل 1. تكلفة العمالة لكل قطعة
أشار تحليل تكلفة العمالة إلى أن التلميع الروبوتي قلل من مشاركة المشغل بنسبة 60٪، في حين أن التلميع الكيميائي يتطلب مراقبة مستمرة للسلامة ومراقبة الجودة.
يُعزى التوحيد الأعلى في التلميع الروبوتي إلى التحكم الدقيق في مسار الأداة وقوة التلامس المتسقة. يعتمد توحيد التلميع الكيميائي على الهندسة، ويقتصر على التعرض الحمضي التفاضلي في المناطق المنخفضة.
يتطلب إعداد الروبوت استثمارًا أوليًا أعلى وصيانة.
يطرح التلميع الكيميائي تحديات إدارية بيئية وسلامة.
لإنتاج المجوهرات المصممة بشكل معقد بكميات كبيرة، يعمل التلميع الروبوتي على تحسين جودة السطح وكفاءة العمالة. لا يزال التلميع الكيميائي قابلاً للتطبيق على الدفعات الأبسط والأقل حجمًا مع قيود التكلفة.
يوفر التلميع الروبوتي توحيدًا فائقًا للأسطح وتكاليف عمالة أقل لكل قطعة، مما يجعله مناسبًا للتشطيب المعقد للمجوهرات بكميات كبيرة. يعتبر التلميع الكيميائي كافيًا للأشكال الهندسية البسيطة ولكنه يستلزم مراقبة عمالة أعلى ونفقات عامة تتعلق بالسلامة. قد يستكشف البحث المستقبلي الأساليب الهجينة التي تجمع بين التلميع المسبق الروبوتي والتشطيب الكيميائي لتحقيق الكفاءة المثلى وجماليات السطح.
