Þú sérð „sjálfbæra steypu“ kastað mikið um þessar mundir, oft skellt á markaðsefni fyrir ferla sem eru satt að segja ekki mikið grænni en þau voru fyrir þrjátíu árum síðan. Þegar kemur að skelmótun fyrir steypujárnshluta er svarið ekki einfalt já eða nei. Það er „jæja, það fer eftir því við hvað þú ert að bera það saman og hvernig þú ert að reka búðina.“ Frá þeim stað sem ég stend, eftir að hafa eytt árum í kringum þessar línur, er sjálfbærnispurningin háð grófu, hagnýtu jafnvægi milli efnisnýtingar, orkunotkunar og hvað verður um allan þennan sand eftir að þú hristir út steypuna.
Skeljaferlið: Hvar raunverulegur ávinningur (og sársauki) er
Kjarnahugmynd skeljamótunar er glæsileg: þunn, hert skel úr sandi og plastefni myndar moldholið í stað massamikillar, þéttrar sandblokkar. Strax ertu að nota minna sand - miklu minna. Fyrir dæmigerðan ventil úr gráu járni sem við keyrum gæti skelmótið vegið 15 kg, en sambærilegt grænt sandmót gæti verið að þrýsta 200 kg. Þetta er bein efnislækkun sem finnst veruleg á gólfinu. Þú ert ekki að flytja eins mikinn massa, ekki endurheimta eins mikið og fræðilega séð, losar þú minna úrgang.
En hér er fyrsti gripurinn: plastefnið. Það er fenólhitastillt. Til að lækna þá skel ertu að baka hana við um 300°C. Þetta er orkuinntak sem grænn sandur hefur ekki, þar sem hann er notaður „kalt“. Þannig að þú hefur skipt út meðhöndlun magnsands fyrir markvissa varmaorku. Er það nettóvinningur? Á orkumælum okkar, fyrir stóra, endurtekanlega hluta eins og dreifikerfi eða dæluhús, leiða samkvæmni og hraði skelmótunar oft til styttri heildarofntíma fyrir hverja góða steypu. Færri höfnun þýðir að þú ert ekki að bræða gott járn upp á nýtt, sem er risastór orkuvaskur sem oft gleymist.
Sandurinn sjálfur verður vandamálabarn. Grænan sand er hægt að endurvinna innanhúss nánast endalaust með vatni og bentóníti. Skeljasandur er húðaður með því eydda, hertu plastefni. Þú getur ekki bara kastað því aftur í hrærivélina. Við höfum reynt að senda það til þriðja aðila örgjörva til hitauppbótar, þar sem þeir brenna af plastefninu. Það virkar, en nú hefurðu losun á flutningum og annan orkureikning. Sumar verslanir blanda saman hlutfalli af endurheimtum skeljasandi aftur í nýjar sandblöndur fyrir kjarna eða mót sem ekki eru mikilvæg, en það er jafnvægisverk - of mikið og yfirborðsáferð þín verður fyrir þjáningum, sem leiðir til - þú giskaðir á það - meira rusl.
Inherent Edge Cast Iron og hagnýtt tilfelli
Þetta gleymist: byrja með steypujárni þar sem grunnefnið þitt er sjálfbærni forskot. Bræðslumark þess er lægra en stáls, þannig að upphafsorkan til að fá það fljótandi er minni. Meira um vert, rusllykkja fyrir járn er sterk. Okkar eigin ávöxtun - hlið, stig, steypur sem hafnað er - fara strax aftur inn í hleðsluna og mynda oft 50-60% af bræðslunni. Það er lokuð lykkja innan veggja plöntunnar. Langlífi vel steypujárns hluta spilar einnig inn í. Skelmótuð járnfesting fyrir þungar vélar gæti enst vélina sjálfa. Ending er grundvallarsjálfbærnimælikvarði sem kemst ekki alltaf inn í kolefnisreikningatöflurnar.
Ég man eftir verkefni fyrir vökvaíhlutabirgi. Þeir voru að rökræða á milli skelmótaðs sveigjanlegra járns og tilbúinnar stálsuðu. Við keyrðum tölurnar ekki bara á einingakostnaði heldur áætluðum líftíma. Steypan í einu stykki útilokaði suðuorku, skoðunarpunkta og hugsanlega bilunarsauma. Nær-net-lögun getu skel ferli þýddi lágmarks vinnslu lager. Þeir fóru með steypuna. Fimm árum síðar er bilunartíðni þeirra á vellinum nálægt núlli fyrir þann hluta. Það er sjálfbært í raunverulegasta skilningi: það kom ekki aftur, það mistókst ekki, það þurfti ekki að skipta um það. Þetta eru rökin sem þú kemur með á verslunargólfinu, ekki í bæklingi.
Við vinnum með samstarfsaðila, Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY), á sumum flóknum málmblendiverkefnum. Þeir hafa verið í steypu og vinnslu í meira en þrjá áratugi, og mynd þeirra endurspeglar þessa hagnýtu sýn. Fyrir skel mót þeirra vinna á steypujárni og ryðfríu stáli íhlutum, áherslan er lögð á nákvæmni til að draga úr vinnsluúrgangi. Fullkomlega myndað skelhol þýðir að þú ert ekki að nota CNC mill til að fjarlægja umfram efni í klukkutíma, bara til að ná vikmörkum. Þessi niðurstreymis orkusparnaður, frá sjónarhóli vinnsludeildar þeirra, er mikilvægur hluti af heildarumhverfiskostnaði sem steypa ein fær oft ekki heiðurinn af.
Hinn mikli veruleiki og misheppnaðar tilraunir
Það er ekki allt hreinn hagnaður. Lyktin í skelmótunarflóa er áberandi - þessi fenólkvoðalykt. Loftræstingar- og loftmeðhöndlunarkerfi verða að vera í toppstandi, sem er enn ein orkunotkunin. Við gerðum tilraunir með „grænni“ lífrænt plastefnisbindiefni fyrir nokkrum árum. Markaðssetningin var frábær. Á línunni var skelstyrkurinn ósamræmi, sérstaklega í röku veðri. Við fengum hærri tíðni myglusprungna við meðhöndlun, sem leiddi til hækkunar á ruslinu vegna málmsgengs. Við hættum réttarhöldunum eftir tvo mánuði og borðuðum kostnaðinn. Sjálfbærni sem kemur í veg fyrir ávöxtun er ekki upphafsmaður á samkeppnismarkaði; þú ferð á hausinn. Lærdómurinn var sá að önnur efnafræði verður fyrst að passa við vélrænni frammistöðu.
Annar veruleiki er mynsturkostnaðurinn. Til að móta skel þarftu málmmynstur, venjulega járn eða ál, unnar í háum gæðaflokki. Þeir eru dýrir. Ef þú ert að vinna lítið magn og mikið blöndunarverk gæti umhverfiskostnaðurinn við að framleiða það mynstur aldrei verið afskrifað yfir litla lotuna af steypu. Ferlið verður aðeins raunverulegt „sjálfbært“ í heildrænu sjónarhorni þegar þú ert að keyra mikið magn eða mjög langar framleiðslulotur frá sama mynstri. Annars ertu betur settur með sveigjanlegra ferli, jafnvel þótt það sé minna skilvirkt á stykki.
Svo, er það sjálfbært? Dómur á verslunarhæðinni
Eftir allt þetta er mín skoðun þessi: skeljamótun fyrir steypujárnshlutar getur verið sjálfbærari leið samanborið við margar aðrar steypuaðferðir, ef - og það er stórt ef - reksturinn þinn er fínstilltur fyrir það. Ef þú ert að hella miklu magni af svipuðum hlutum, stjórna sandgræðslu þinni á áhrifaríkan hátt (jafnvel þótt það sé utan staðar) og nýta víddarnákvæmni til að skera niður vinnsluúrgang, þá já, þú ert á góðri leið. Efnisnýtingin á mótunarstigi er raunveruleg og mikilvæg.
En ef þú ert lítil vinnubúð sem er að skjóta upp skellínu fyrir stuttar hlaupaferðir, glíma við lélega sandstjórnun og berjast við brotahlutfall, gufa umhverfisávinningur hratt upp. Sjálfbærni er ekki í nafni ferlisins; það er í því hvernig þú keyrir það. Það er í bræðsluhleðslunni fullri af innri ávöxtun, í vel viðhaldnu mynstrum sem endast í áratugi og í hönnunarverkfræðingnum sem vinnur með þér að því að gera hlutinn steypan, ekki bara vélhæfan.
Að lokum, fyrir okkur, er það tæki. Skeljamót er frábært tól fyrir ákveðin störf og þegar það er notað rétt gerir það minni skaða fyrir sömu framleiðslu. Þetta er um það bil heiðarlegasta skilgreiningin á sjálfbærni í iðnaði sem þú færð frá einhverjum með plastefnisryk á stígvélunum. Það er ekki bylting; það er varkár, stundum sóðalegur, þróun iðkunar. Og það er hin raunverulega vinna.
