Robotpolijst versus chemische polijst voor sieraden (arbeidskosten en oppervlakte-uniformiteit)

PFT, Shenzhen

Abstract
Deze studie evalueert robotisch polijsten en chemisch polijsten voor het afwerken van sieraden, met de nadruk op arbeidskostenefficiëntie en oppervlakteuniformiteit. Er werd een vergelijkende analyse uitgevoerd met behulp van een steekproef van 120 zilveren en gouden componenten. Robotisch polijsten maakte gebruik van een zes-assige gelede arm met polijstkoppen met variabele snelheid, terwijl chemisch polijsten gecontroleerde zuurbaden toepaste onder gestandaardiseerde omstandigheden. Oppervlakteruwheidsmetingen (Ra) werden geregistreerd met behulp van een contactprofilometer en de arbeidskosten werden berekend op basis van procestijd en betrokkenheid van de operator. De resultaten geven aan dat robotisch polijsten een consistente oppervlakteuniformiteit bereikt (Ra-variatie ≤5%) met hogere initiële apparatuurkosten, maar lagere arbeidskosten per stuk. Chemisch polijsten levert een vergelijkbare uniformiteit voor eenvoudige geometrieën, maar vertoont een grotere variabiliteit op complexe oppervlakken en brengt hogere veiligheidsgerelateerde operationele kosten met zich mee. De bevindingen ondersteunen de selectie van robotisch polijsten voor grootschalige, ingewikkelde sieradenproductie, terwijl chemisch polijsten geschikt blijft voor eenvoudiger batchafwerking met beperkte investeringen.

1. Inleiding

Het afwerken van sieraden vereist een hoge precisie om te voldoen aan esthetische en kwaliteitsnormen. Oppervlaktegladheid en uniformiteit beïnvloeden direct de aantrekkingskracht van het product, terwijl de arbeidskosten een aanzienlijke impact hebben op de productie-economie. Robotisch polijsten en chemisch polijsten zijn twee veelgebruikte afwerkingsmethoden, maar hun vergelijkende prestaties met betrekking tot operationele efficiëntie en oppervlakteconsistentie vereisen een kwantificeerbare beoordeling. Deze studie biedt een systematische evaluatie om de processelectie in de industriële sieradenproductie te begeleiden.

2. Onderzoeksmethoden

2.1 Ontwerpbenadering

Er werd een vergelijkend experimenteel kader opgezet, gericht op arbeidsinzet en oppervlakteruwheidsresultaten. De studie omvatte herhaalbaarheid en reproduceerbaarheid door identieke sieradencomponenten te testen onder gecontroleerde omstandigheden.

2.2 Gegevensbronnen

Gegevens werden verzameld van een in Shenzhen gevestigde sieradenfabriek over een periode van vier weken. Componenttypen omvatten 60 zilveren hangers en 60 gouden ringen, die een reeks oppervlaktegeometrieën vertegenwoordigen.

2.3 Experimentele hulpmiddelen en modellen

• Robotisch polijsten:Zes-assige robotarm (KUKA KR6) uitgerust met polijstkoppen met variabele snelheid, geprogrammeerd voor geautomatiseerde padbesturing.

• Chemisch polijsten:Gestandaardiseerde zuurbadopstelling met temperatuurregeling (25 ± 1°C) en getimede immersieprotocollen.

• Meetinstrumenten:Contactprofilometer (Mitutoyo SJ-410) voor Ra-metingen, arbeidskosten berekend op basis van logboeken van de operator.

Alle procedures werden gedocumenteerd om reproduceerbaarheid te garanderen, inclusief robotskripts, chemische badsamenstellingen en veiligheidsprotocollen.

3. Resultaten en analyse

3.1 Vergelijking van oppervlakteruwheid

Tabel 1.Vergelijking van oppervlakteruwheid (Ra)

Robotisch polijsten toonde een lagere variabiliteit over zowel eenvoudige als complexe geometrieën, wat een uniforme afwerking garandeert. Chemisch polijsten vertoonde een hogere Ra-variatie, met name op complexe vormen.

3.2 Evaluatie van arbeidskosten

Figuur 1.Arbeidskosten per stuk

Arbeidskostenanalyse gaf aan dat robotisch polijsten de betrokkenheid van de operator met 60% verminderde, terwijl chemisch polijsten continue monitoring vereiste voor veiligheid en kwaliteitscontrole.

4. Discussie

4.1 Mechanistische interpretatie

De hogere uniformiteit bij robotisch polijsten wordt toegeschreven aan precieze padbesturing en consistente contactkracht. De uniformiteit van chemisch polijsten is geometrieafhankelijk, beperkt door differentiële zuurexpositie in verzonken gebieden.

4.2 Beperkingen

• Robotische opstelling vereist een hogere initiële investering en onderhoud.

• Chemisch polijsten brengt milieu- en veiligheidsmanagementuitdagingen met zich mee.

4.3 Praktische implicaties

Voor grootschalige productie van ingewikkeld ontworpen sieraden optimaliseert robotisch polijsten zowel de oppervlaktekwaliteit als de arbeidsefficiëntie. Chemisch polijsten blijft van toepassing voor eenvoudigere batches met lage volumes en kostenbeperkingen.

5. Conclusie

Robotisch polijsten biedt superieure oppervlakteuniformiteit en lagere arbeidskosten per stuk, waardoor het geschikt is voor complexe, grootschalige sieradenafwerking. Chemisch polijsten is adequaat voor eenvoudige geometrieën, maar brengt hogere arbeidsmonitoring en veiligheidskosten met zich mee. Toekomstig onderzoek kan hybride benaderingen verkennen die robotisch voorpolijsten combineren met chemische afwerking voor geoptimaliseerde efficiëntie en oppervlakte-esthetiek.