KG alumiinin painevalun kustannukset vaihtelevat noin 4$ - 6$ USD. Vastaavasti työkalujen kustannukset voivat vaihdella 8,000$ - 15,000$ USD. Jos sinulla on yksinkertainen muotoilu, voit säästää $5,000-$10,000 työkalukustannuksissa. Lisäksi oikea alumiiniseos, kuten A380, voi vähentää jopa 10% kustannuksia.

On olemassa tiettyjä tapoja tehdä alumiinin painevalusta edullisempaa ja kannattavampaa. Tämän suunnittelun optimoinnin kannalta halvemmat seokset, kierrätetty alumiini jne. ovat etusijalla. Lue lisää siitä, miten alumiinin painevalukustannuksia voidaan alentaa tästä artikkelista. Opi, mihin kannattaa keskittyä tuotantotulosten parantamiseksi.

Optimoi Die Design vähentää Die Casting kustannukset

Die-suunnittelun merkitys

Ilmeisesti, muotit on ratkaiseva rooli. Suunnittelussa on luotava oikean kokoisia osia, niissä on oltava sileät pinnat ja niiden on oltava riittävän lujia. Tämän lisäksi tehokas muotin suunnittelu vie vähemmän aikaa sykliä kohti ja siihen vaikuttaa toistuva käyttö.

Vaikutus osan laatuun

Huonot muotit tuovat mukanaan erilaisia ongelmia. Ne kaikki ovat aluksi pieniä ongelmia, jotka lopulta muuttuvat väistämättömiksi vioiksi, kuten halkeamiksi, vääntymiksi tai karheuksiksi.

Esimerkiksi muotti, joka ei kestä 400-700 °C:n lämpötiloja, aiheuttaa vikoja.

Siksi tarvitset tarkemman muotin suunnittelun, jos aiot ratkaista tämän ongelman.

Die casting kustannusten vaikutus tuotantonopeuteen ja Die Life

Hyvin suunnitellun muotin vaikutus kokonaistuotantoon on muun muassa syklien lyheneminen ja pitkäikäisyys. Se voi esimerkiksi siirtyä 30 sekunnista 25 sekuntiin osaa kohti. Samoin tuotantokapasiteetti kasvaa 20%. Näin ollen se ei ainoastaan säästä rahaa vaan myös parantaa tehokkuutta.

Die-suunnittelun tekniset näkökohdat

Porttijärjestelmät:

Porttijärjestelmään kuuluu monia muita komponentteja. Esimerkiksi sulkuputket, kuristimet, juoksuputket ja sulkuportit.

Jotta sula alumiini voidaan levittää muottiin, nämä osat ovat merkittäviä, kuten:

• Sprue on noin 10-15 mm leveä peruskanava.
• Kuristin auttaa metallia virtaamaan nopeammin, sillä sen leveys on 5-8 mm.
• 8-12 mm leveät juoksupyörät peittävät metallin muotin kummallekin puolelle.
• 3-6 mm leveät suulakkeet toimivat erityisesti metallin ohjaamiseen kohti muottia.

Ilmanvaihtojärjestelmät:

Ilmanvaihtojärjestelmät toimivat jäähdytyskanavien, poistotappien, vetokulmien ja erotuslinjojen avulla. Niiden päätehtävänä on estää ilman jääminen ja vähentää vikoja.

• Jäähdytyskanavat (halkaisija 6-10 mm) päästävät riittävästi painetta, jotta muotin lämpötila pysyy oikealla tasolla.
• Heittotapit on hyvä lisätä 50-100 mm:n välein lopullisen osan työntämiseksi ulos.
• 1-3°:n vetokulmien ansiosta voit irrottaa osia helposti.
• Kun erotuslinjat eivät sovi täydellisesti, valussa syntyy jäämiä tai välähdyksiä reunoille.

Lämmönsiirto:

On tärkeää säilyttää lämpö valun aikana. Tämä johtuu siitä, että epätasainen muotin jäähdytys johtaa kutistumiseen, halkeamiin ja vääntymiseen.

Myös asianmukaiset jäähdytyskanavat voivat korjata tämän ongelman, sillä ne pitävät muotin oikeassa lämpötilassa.

Die Designin optimointi alumiinin valukustannusten vähentämiseksi

Yksinkertaisten jakolinjojen, tehokkaiden jäähdytyskanavien ja pienempien muotin osien edut voivat olla yksi kustannusten leikkaus.

Esimerkiksi vähemmän osia sisältävällä muotilla voidaan säästää noin 5000-10000, ja jäähdytysjärjestelmät säästävät energiaa.

Tämän lisäksi valmistettavuussuunnittelulla (DFM) luodaan helppo muotin suunnittelu, mikä parantaa sen valmistettavuutta ja käyttöä.

Simulointiohjelmiston käyttö

MAGMAsoftin ja ProCASTin kaltaisten ohjelmistojen avulla suunnittelijat voivat paikantaa heikot kohdat ja virtauskuviot. Ne ennustavat ongelmien, kuten kutistumisen tai halkeamien, syyn ennen valmistusta. Esimerkiksi simuloinnin integrointi muottien suunnitteluun johtaa jopa 10-15%:n materiaalihävikin säästämiseen ja parempien osien valmistamiseen.

Monimutkaisuuden minimointi ja jätteen vähentäminen

Tekijät, kuten alileikkaukset ja sydämet, vaikuttavat muotin kustannuksiin. Tässä tapauksessa kannattaa siis tehdä vähemmän alaleikkauksia ja lisätä yksinkertaisia ytimiä ajan ja rahan säästämiseksi. Etsi myös kapenevien juoksuputkien kaltaisia sulkujärjestelmiä, joilla estetään välähdykset ja romu.

Nämä tekniikat säästävät merkittävästi materiaalihävikkiä ja kiertoaikaa jopa 12%.

Valitse oikea alumiiniseos

Yleiskatsaus alumiiniseoksiin

Valmistajat käyttävät pääasiassa alumiiniseoksia sen kevyiden, vahvojen ja korroosionkestävien ominaisuuksien vuoksi. Niiden yleisiä tyyppejä ovat A380, ADC12 ja AlSi9Cu3.

Jokainen niistä on erilainen, koska niiden kemiallinen koostumus ei ole sama. Esimerkiksi A380 koostuu Al-8.5%Si-3.5%Cu:sta ja ADC12 Al-10%Si-2.5%Cu:sta.

Tärkeimmät ominaisuudet

Kuten edellä on todettu, alumiiniseoksia valmistetaan lisäämällä useita alkuaineita.

Siksi nämä elementit vaikuttavat niiden ominaisuuksiin (vetolujuus, myötölujuus ja sitkeys). Esimerkiksi A380-seoksissa on ~310 MPa:n vetolujuus ja 250 °C:n lämmönkestävyys.

Lämpöstabiilisuuden lisäksi se on parametri, joka osoittaa, kuinka hyvin seos toimii korkeissa lämpötiloissa.

Kuvassa on esimerkiksi Al-pohjaisten ja AlSi H13 -kuumaseosten eri osat. Ne säilyttävät lujuutensa jopa 400-600 °C:n lämpötilaan asti, mikä on hyvä käyttää korkean lämpötilan osissa.

Ensisijaisten ja toissijaisten seosten väliset erot

Primääri- ja sekundääriseokset voidaan erottaa toisistaan niiden todellisen alkuperän perusteella. Tämä johtuu siitä, että primaariseokset sisältävät puhdasta materiaalia, kun taas sekundaariseokset sisältävät kierrätysmateriaaleja.

Raudan ja mangaanin kaltaisten hivenaineiden läsnäolo voi muuttaa sen ominaisuuksia. Esimerkiksi seos, jossa on liikaa rautaa, voi olla vähemmän sitkeää.

Seoksen valinnan vaikutus painevalukustannuksiin

Materiaalikustannukset eivät ole samat jokaisella alueella tai jokaisessa paikassa. Siksi niiden hinnat vaihtelevat jatkuvasti. Esimerkiksi A380 ei ole paljon kalliimpi kuin ADC12. Erityisesti ADC12:lla on hyvä juoksevuus. Se aiheuttaa kuitenkin vähemmän virheitä valussa.

Samoin monimutkaiset seosvaihtoehdot, kuten AlSi9Cu3, voivat aiheuttaa työkalujen kulumista ja nostaa työstökustannuksia.

Kustannusvaikutus Seoksen vaikutus Die elinikään

Jotkin seokset, kuten AlSi H13 hot, tarjoavat erinomaista lämmönkestävyyttä. Tämä johtuu siitä, että ne eivät johda muotin kulumiseen, mikä lisää niiden suorituskykysykliä.

Oikea metalliseoksen valinta voi alentaa kustannuksia huomattavasti. Tällä tavoin voit saada erityisominaisuuksia, kuten kappaleiden laadun, pidemmän käyttöiän ja helpon tuotannon paremmalla hinnalla.

Esimerkiksi AlSi9Cu3-seos soveltuu korkeaan lujuuteen, mutta samalla se säästää 10%:n työstökustannuksissa.

Valuprosessin tehokkuuden parantaminen

Yleiskatsaus painevaluprosessiin

Valmistajat valmistavat sulaa alumiinia tuoteprofiilin osien valmistamiseksi. Tämä materiaali siirtyy sitten ruiskuvalumuottiin, jossa sitä työnnetään voimalla korkealla paineella.

Valuprosessissa on mukana myös muita komponentteja. Esimerkiksi muotti, syöttöputki ja ulosheittotapit.

• Muotti sisältää profiilin muodon.
• Syöttöputki on kuin polkuja, jotka toimittavat metalleja -
• Ulosheittotapit auttavat poistamaan osat turvallisesti muotista.

Valumenetelmät

Valu voidaan tehdä sekä kuumassa että kylmässä kammiossa. Valinta niiden välillä perustuu metallilajeihin ja niiden sulamispisteisiin.

Tämä johtuu siitä, että kuumakammiossa tapahtuvassa painevalussa ei voida käsitellä seoksia, joilla on korkea sulamispiste. Se sopii hyvin matalan sulamispisteen omaaville aineille, kuten sinkille.

Korkeamman sulamispisteen (alumiini) tapauksessa kylmäkammiot toimivat kuitenkin tehokkaasti.

Kuumakammiot vievät vähemmän aikaa yhden syklin suorittamiseen, kun taas kylmäkammiot tekevät osista vahvempia.

Menetelmät prosessin tehokkuuden parantamiseksi

Lämpötilan säädön optimointi:

Tiedämme jo, että kuoren lämpötilojen valvonta on välttämätöntä. Siksi on olemassa muotinlämmittimiä ja jäähdytysjärjestelmiä, jotka auttavat. Myös reaaliaikainen lämpötilan seuranta tuottaa osia, joilla on samanlaiset ominaisuudet tai yhdenmukaisuus.

Syklien lyhentäminen:

Nopeuttaa muotin täyttöprosessia ja ylläpitää ruiskutuspaineen noin 500-1500 bar. Optimoi jäähdytysajat ja poistoprosessi siten, että voit säästää 5-10 sekuntia yksikköä kohti.

Automaation käyttöönotto:

Automaatio lisää työn tehokkuutta ja vähentää kustannuksia. Tämä johtuu siitä, että robotit ovat nopeampia ja tekevät vähemmän virheitä kuin ihmiset. Niitä voidaan käyttää voiteluaineiden levittämiseen muottiin, kappaleiden irrottamiseen ja tarkastusvaiheisiin.

Ennaltaehkäisevä huolto:

Tarkasta säännöllisesti jokaisen koneen varusteet ja niitä tukevat osat. Tarkista mahdolliset vikaantumiset ja vaihtotarpeet. Tämä huoltotuki pitää laitteistot käynnissä.

Keskeiset näkökohdat, jotka liittyvät painevalun parantamiseen, auttavat sinua todella saamaan halvempaa tuotantoa.

Materiaalijätteen vähentäminen

Materiaalijätteen vähentämisen merkitys

Materiaalihävikki ei ole hyväksi ympäristöolosuhteiden eikä kustannussäästöjen kannalta. Esimerkiksi alumiinilastujen jäte aiheuttaa vakavaa haittaa, jos niitä ei käytetä uudelleen. Lisäksi romu vaatii enemmän energiaa uudelleen sulattamiseen ja käsittelyyn. Tämän seurauksena tuotantokustannukset nousevat.

Menetelmät jätteen minimoimiseksi

1. Die-suunnittelun optimointi:

Sinun on optimoitava juoksupyörät ja porttijärjestelmät jätteen vähentämiseksi. Valitse tällä hetkellä pienempiä juoksuputkia ja portteja.

Siirrä esimerkiksi portin kokoa 6 mm:stä 4 mm:iin. Se käyttää vähemmän materiaalia, mikä säästää 10%:n romua.

Lisäksi on mahdollisuus optimoida ylivuoto keräämällä ylimääräinen metalli uudelleenkäyttöä varten.

2. Kierrätysohjelmien toteuttaminen:

Tällainen alumiinisirujäte voidaan kierrättää talon sisällä kuumapuristinkoneella. Monimutkainen jäte, kuten EDM-lanka tai kompakti puristemassa, tarvitsee kuitenkin ulkopuolisia kierrätyslaitoksia.

3. Ylituotannon vähentäminen:

Kysynnän ennustaminen ja lean manufacturing -periaatteet auttavat liiallisen varaston korjaamisessa. Ne suunnittelevat osia käyttäen todellisen määrän materiaaleja.

4. Sulan asianmukainen käsittely:

Ultraäänikylvyt auttavat poistamaan hapettumia alumiinin pinnoilta ennen sulatusta. Näin ollen syntyy vähemmän jätettä, mikä vähentää sitä 5-10%.

Materiaalijätteen vähentäminen prosessin ja muotin suunnittelun avulla auttaa yrityksiä säästämään enemmän ja suojelemaan ympäristöä. Nämä tekniikat edistävät myös kestävyyttä. Esimerkiksi alumiinilastujen uudelleenkäyttö voi säästää $10 000 vuodessa.

Harkitse vaihtoehtoisia valmistusmenetelmiä

Yleiskatsaus vaihtoehtoisiin valmistusmenetelmiin

Ilmeisesti on olemassa useita tekniikoita, joita käytetään ominaisuuksiltaan erityisten osien valmistamiseen. Esimerkiksi 3D-tulostus, koneistus, tarkkuusvalu ja metallin ruiskuvalu. Jokaisella menetelmällä on omat hyvät ja huonot puolensa.

Edut ja haitat painevaluun verrattuna

• 3D-tulostus: Toimii parhaiten vaikeasti muotoiltujen osien ja pienempien määrien valmistukseen, mutta on liian hidas suurille tilauksille.
• Koneistus: Tarkkuuden antaminen osalle, tarkkojen yksityiskohtien lisääminen, mutta materiaalihukan tuottaminen.
• Sijoitusvalu: Pystyy tuottamaan teräviä yksityiskohtia, mutta maksaa paljon enemmän massatuotannossa.
• Metallien ruiskupuristus: Pienikokoisia monimutkaisia osia voidaan valmistaa tällä menetelmällä. Se käsittelee kuitenkin tiettyjä seoksia.

Vaihtoehtoiset menetelmät alumiinin painevalun kustannusten alentamiseksi

1. Materiaalihukan vähentäminen: 3D-tulostus toimii tehokkaasti, kun se otetaan lähes verkon muotoon. Se vähentää jätettä jopa 20-30%.
2. Pienemmät työkalukustannukset: 3D-tulostus ei vaadi monimutkaisia työkaluja, ja se alentaa asennuskustannuksia $10,000-$50,000.
3. Lisääntynyt suunnittelun joustavuus: 3D-tulostuksella voidaan valmistaa tuotteita, joissa on haastavimmat ominaisuudet. Niinpä osiin ei tarvitse lisätä muita komponentteja.

Päätelmä

The alumiinin painevalu kustannusten alentamisratkaisu perustuu eri tekijöihin. Niihin kuuluvat muotin suunnittelu, sopivat seokset, prosessin tehokkuuden parantaminen ja jätteiden vähentäminen.

Myös vaihtoehtoiset menetelmät, kuten 3D-tulostus, säästävät enemmän. Optimoi nämä parametrit vastaavasti, jotta saat tehokasta tuotantoa halvemmalla. Ota yhteyttä meihin nähdäksesi todelliset tulokset.