如何巧妙节省锌压铸热流道的成本

        铸件流道的损耗 对压铸有所晓得的城市晓得，流道或余料是铸件的一局部，固然没有赢利价值，但在出产进程中是无法防止。这局部的本钱普通只核算为铸件本钱的固定比率。还，鉴于锌合金的可收回性，本地最常见的处置办法是实时投回机炉翻熔，由于需求操控质量问题，用中心熔炉收回流道或废品亦渐为业界所承受。

        至于炉渣，计划较大的压铸厂能够会自行收回，普通会把这些余料售回质料供货商，换回新料。本地的锌料收回价普通为新料的五至七成。若没有杰出的环保条件，处置炉渣易构成空气污染。 以一台160吨热室压铸机为例，每次出产至少150克流道(不包罗溢流井)，假定以三班出产，出产周期为20秒，机器运用率有80%，年产浇口流道便达190吨。另一比如：以一台80吨机核算，每次出产100克流道，一样的假定但出产周期改为12秒，年产流道更超越210吨。 由此可见，流道描绘影响本钱的重要性。

        各种收回办法 在收回办法傍边，直接把流道投回机炉为最简略和节约本钱的办法。翻熔刚出产的流道无须预热，并且削减寄存的空间，但很难操控熔料的质量，包罗炉渣较多，炉温难以操控，合金成份亦无法得知；更重要的是，它依靠操作职工的工艺，如投入新料的份额，调查炉水的改动，而职工把溢流井、飞边投入机炉，不光会令状况更差，这种把废品直接翻熔的办法亦躲藏了高次品率、模具描绘及压铸参数不安稳的问题，令管理人员无法有效地作出改善。此办法不适宜出产外表质量恳求较高之铸件，且难以正确核算流道损耗本钱。 中心熔炉收回水口及次品开端盛行于产值大的压铸厂，它的长处十分显着，就是会集处置收回料可以进步熔炉功率，操控合金质量。若是以金属液从中心炉直接参加机炉，压铸机料温可坚持安稳，少炉渣，如配以主动加料操控，液面高度改动可减至最低。当前盛行的中心熔炉分为数类：有较大容量的铸铁坩埚炉，不锈钢坩埚炉，及接连熔化型非坩埚炉。锌液运送亦分为数类：有天车式液料运送，有地上推车式(无轨或有轨)保温炉(附有送料设备)运送及保温槽式重力运送设备，将机炉与中心炉相连。它的缺陷是出资较大，只合适单一种合金(这里暂不评论小型坩埚炉)，车间占地较大，因而小型压铸厂(五台机以下)则不太合适，并且旧厂房难于改造合作，故普通只会在建新厂房时才会从头计划。 运用小型坩埚炉翻熔浇口料，由于缺少计划效益，本钱会较中心熔炉高，因而不以此作核算参阅。 翻熔本钱的核算 就以运用中心熔炉的办法核算流道的翻熔本钱作为参阅。以一所公司有五台80吨或160吨压铸机为例，假定该设备的出资为50万，分十年摊分。每年处置约1000吨流道收回料(实践状况应和新料按份额熔化，这里朴实便利核算翻熔本钱)。 每公斤浇口料之翻熔本钱为$0.93，按上述以五台机的核算，每年出产1000吨流道水口，触及金额近一千万，如包罗次品的收回，此数字更为惊人(如均匀铸重为100克而次品率5%，周期12秒，五台机核算，每年收回之次品约为53吨)。固然，处置数量越大，翻熔本钱越低，但这里并没有核算环保及严厉的品管本钱。由此可见，浇口翻熔的本钱适当惊人，压铸厂必需尽量下降本钱。因而，如何削减浇口分量是操控本钱的重要关键。

      占地租金 20.000港元 设备出资摊分 50.000港元 利息本钱 5.000港元 保护修理 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（包罗操作工人，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 摊分流道本钱的核算办法 水口的翻熔本钱必须算入铸件的出产本钱，最常见的做法是以用料乘固定百分比核算。例如，质料价为$10/公斤，水口翻熔本钱为铸件分量的3%，核算铸件资料价时便会用$10.3。此办法固然简略，但能够令本钱核算呈现误差，并躲藏起实在的水口收回本钱。如今可用以下比如作一比拟： 铸件A毛重400克，水口流道重100克。 铸件B毛重同为400克，水口流道分量则为250克。 如用固定百分比核算： 铸件A与铸件B的本钱应同为($10.3 x 0.4)= $4.12。 如用实践收回本钱核算： 铸件A应为($10 x 0.4 + $0.93 x 0.1) = $4.093 铸件B应为($10 x 0.4 + $0.93 x 0.25) = $4.233 这异样看似细微，但以20秒作出产周期，机器运用率为80%及以三班出产，每台机每年出产1,261,440次来核算，异样如下： 流道水口本钱 铸件A 铸件B 异样 固定份额法 5.197.132港元 5.197.132港元 0港元 实践本钱法 5.163.074港元 5.339.675港元 176.601港元 异样 34.058港元 142.543港元 　

       如用固定份额法，铸件A与B的本钱一样，但实践上铸件B的本钱较高。从这事例看出，用固定份额法核算铸件B，不光轻视了出产本钱，更直接鼓舞描绘者不以削减水口流道的分量为方针，应该推行实践本钱法的运用(见下表)。 要减低浇口分量，较常见的是短浇口(短唧咀)描绘，及减薄定模板厚度。它运用较长的机器射咀(普通较正常长20mm)，合作深穴的进浇口模具描绘，以削减浇口分量，以下是一项簇新的热室压铸浇道描绘。 热室压铸浇道描绘 压铸浇道是金属液从射咀流入模腔的途径，它是由直浇道及横浇道的分支组成。由于需求附着铸件及便于脱模，直浇道必须要有斜度。还，动模板上的分流块，可以减低直浇道的厚度；在分流块里加冷却水道，便利平衡模热、缩短冷却工夫及拉出铸件并顶出。澳洲CSIRO组织在70年代初期的研讨发现，在可承受的误差下，锌合金液在压铸状况下可概括为： 液态表现为非压缩性流体 契合普通流体力学原理 雷诺数值(Reynold number)高，显现活动进程为紊流。 依据以上研讨结果，抱负的金属液活动状况应为： 

        1. 流道剖面为圆形 由于圆周／面积比数值最低，圆形剖面管道的外表阻力最低，因而压力丢失亦最低。比起持平梯形剖面积，周边少20%以上。

        2. 活动管道为直线 曲折管道会发生偏流，把气泡混入熔液，并构成压力丢失。特别当曲折半径/管道直径比小于1，压力损耗急速添加。

       3. 流道剖面往液流方面逐步削减 管道剖面短促改动，不管变大或变小，均会构成高压力损耗及发生涡流。最佳的计划是剖面逐步削减，以抵偿管道面构成的阻力损耗。

      传统描绘的缺陷 当前盛行的流道在描绘上与抱负的活动状况相违：

      1. 活动剖面改动时大时小，构成涡流(Eddy current)

      2. 横浇道剖面为梯形，死角方位简单发生冷隔 (Cold flake)，晦气外表恳求高的铸件。

      3. 横浇道与直浇道的短促曲折角会构成偏流卷气 (Flow separation)  要添补以上缺憾，就要用较大的压力以抵消高压力损耗，这样会导至飞边，下降铸件尺度精度，及缩短模具寿数。此外，涡流卷气导至铸件内部气孔，电镀或烤漆时起泡，及添加溢流井来排出杂渣气泡(图5)。短浇口描绘固然可节约浇口分量，但无助于处理以上问题。 HOTFLO压铸暖流道描绘 暖流道体系在注塑工艺上已广泛受运用，它减低了水口收回的问题，对减低注塑件困气亦有很大协助。一样的概念正运用于热室锌压铸上，从事压铸工艺的澳洲HOTFLO公司的压铸暖流道体系的任务原理。 该描绘不再需求动模上的分流锥，机器上的射咀紧贴锁合环(Clamping ring)，暖流道的杯套(Sprue bush)装在定模板上，由发热条加热至400℃以上，令锌液不会在杯套内凝结，导流块(Sprue tip)装在动模板，金属液由射咀进入杯套，颠末导流块再流入横浇道。整个流道的剖面为圆形并逐步变小，导流块的曲折描绘使压力损耗及涡流卷气的状况减至最低(图8)。铸件的凝结过渡在这曲折方位前，杯套内的锌液流回「鹅颈」，铸件冷却后开模顶出。  HOTFLO暖流道的特色 大大缩短冷流程，过长的冷流程会发生冷纹， 晦气于出产外表恳求高之铸件，HotFlo暖流道可改善这一缺陷。 流道剖面全程均为圆形，由于面积最小，令暖丢失、 外表阻力减至最低。相对于现时通用的梯形描绘， 存在死角简单发生冷隔，圆形描绘更显优胜。曩昔由于分流锥描绘的主导下，分流锥上的流道呈梯形， 因而余下的横浇道亦跟从其形状。此外，突变的梯形 浇道在传统机床上较易加工。由于数控加工已成为主 流，加工突变圆形流道不存在难度。 没有固化的直浇道(雪糕筒)，大大下降浇道(水口)分量。

       无冷热接口，在传统的模具描绘，射咀在冷热接口上需坚持高温以防热量丢失，构成寿数较短，还射咀方位的切面改动并非抱负的活动状况，暖流道免除了这问题。 系列化的规范组件描绘，可替换零件，射咀直径由6mm至48mm。 可在任何规范卧式热室机上运用，电热或气体加热射咀均可。 适用于组合模，令产值少的铸件亦可受惠。 图13 HotFlow完好铸件 暖流道的长处 归纳来说，暖流道体系有以下长处： 1. 缩短出产周期。冷却工夫取决于壁厚及散热速度，暖流道的浇道较传统描绘小，并且没有直浇道需求冷却，可进步出产速度。尤以薄壁件的作用至为显着。 2. 小浇口令浮渣削减。大局部浮渣均由回炉浇道的氧化皮构成。 3. 无须常常替换机器射咀。在传统的压铸模描绘上，机器射咀直径必须合作。由于暖流道没有凝结的直浇道，运用较大的射咀直径可掩盖异样模具铸件恳求。 4. 小浇口份额节约能源，每年每台机可削减过百吨浇口，下降资料本钱。 5. 削减翻熔浇口可下降废气排放，为敷衍日益收紧的环保法令，尤为重要。 6. 可防止堆积很多浇口，令车间整齐及节约空间。削减涡流卷气，亦下降对溢流井的需求。传统的分流锥描绘简单招致涡流及偏流。 7. 暖流道的合理规范描绘令压力损耗减至最低。 8. 削减冷隔，进步外表质量。 9. 电热偶操控暖流杯套及导流块温度，更利于工艺操控，安稳出产功率。 定论 锌合金压铸，已在家用点缀件范畴有广泛的运用。中国已逐步成为各类工业出产基地。由于国内的开展日趋兴旺，且外商对国内状况的晓得日深，估计港商在这方面的优势渐失；有见及此，港商现时燃眉之急，就是尽力操控本钱及改善质量。本文引见的HotFlo暖流道体系这一新描绘信任可做到这两点，估计可得到广泛的运用。