锌压铸热流道的设计及应用

发布日期:[08-12-24 09:39:55] 浏览人次:[]

铸件流道的损耗

对压铸有所认识的都会知道,流道或余料是铸件的一部分,虽然没有利润价值,但在生产过程中是无法避免。这部分的成本一般只计算为铸件成本的固定比率。同时,鉴于锌合金的可回收性,本地最常见的处理方法是实时投回机炉翻熔,由于需要控制质量问题,用中央熔炉回收流道或废品亦渐为业界所接受(图1)。至于炉渣,规模较大的压铸厂可能会自行回收,一般会把这些余料售回原料供货商,换回新料。本地的锌料回收价一般为新料的五至七成。若没有良好的环保条件,处理炉渣易造成空气污染。

以一台160吨热室压铸机为例,每次生产至少150克流道(不包括溢流井),假设以三班生产,生产周期为20秒,机器使用率有80%,年产浇口流道便达190吨。另一例子:以一台80吨机计算,每次生产100克流道,同样的假设但生产周期改为12秒,年产流道更超过210吨。

由此可见,流道设计影响成本的重要性。

各种回收方式

在回收方法当中,直接把流道投回机炉为最简单和节省成本的方法。翻熔刚生产的流道无须预热,而且减少存放的空间,但很难控制熔料的质量,包括炉渣较多,炉温难以控制,合金成份亦无法得知;更重要的是,它依赖操作员工的工艺,如投入新料的比例,观察炉水的变化,而员工把溢流井、飞边投入机炉,不但会令情况更差,这种把废品直接翻熔的方法亦隐藏了高次品率、模具设计及压铸参数不稳定的问题,令管理人员无法有效地作出改善。此方法不适宜生产表面质量要求较高之铸件,且难以正确计算流道损耗成本。

中央熔炉回收水口及次品开始流行于产量大的压铸厂,它的好处非常明显,就是集中处理回收料可以提高熔炉效率,控制合金质量。如果以金属液从中央炉直接加入机炉,压铸机料温可保持稳定,少炉渣,如配以自动加料控制,液面高度变化可减至最低。目前流行的中央熔炉分为数类:有较大容量的铸铁坩埚炉,不锈钢坩埚炉,及连续熔化型非坩埚炉。锌液运输亦分为数类:有天车式液料运输,有地面推车式(无轨或有轨)保温炉(附有送料装置)运输及保温槽式重力输送装置,将机炉与中央炉相连。它的缺点是投资较大,只适合单一种合金(这里暂不讨论小型坩埚炉),车间占地较大,因此小型压铸厂(五台机以下)则不太适合,而且旧厂房难于改造配合,故一般只会在建新厂房时才会重新规划。

使用小型坩埚炉翻熔浇口料,由于缺乏规模效益,成本会较中央熔炉高,因此不以此作计算参考。

翻熔成本的计算

就以使用中央熔炉的方式计算流道的翻熔成本作为参考。以一所公司有五台80吨或160吨压铸机为例,假设该设备的投资为50万,分十年摊分。每年处理约1000吨流道回收料(实际情况应和新料按比例熔化,这里纯粹方便计算翻熔成本)。

占地租金

20.000港元

设备投资摊分

50.000港元

利息成本

5.000港元

保养维修

25.000港元

燃油费(每吨用100公升油渣·2美元/公升)

200.000港元

电费(1美元/度)

30.000港元

工资(包括操作工人,管理人员,品管人员)

100.000港元

金属损耗5%(10美元/公斤)

500.000港元

总计:

930.000港元

每公斤浇口料之翻熔成本为$0.93,按上述以五台机的计算,每年生产1000吨流道水口,涉及金额近一千万,如包括次品的回收,此数字更为惊人(如平均铸重为100克而次品率5%,周期12秒,五台机计算,每年回收之

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