आजकाल ‘सस्टेनेबल कास्टिंग’ भरपूर फेकले गेलेले दिसते आहे, जे तीस वर्षांपूर्वीच्या तुलनेत जास्त हिरवे नसलेल्या प्रक्रियेसाठी मार्केटिंग सामग्रीवर अनेकदा थप्पडले जाते. जेव्हा कास्ट आयर्न भागांसाठी शेल मोल्डिंगचा प्रश्न येतो, तेव्हा उत्तर होय किंवा नाही असे नाही. हे एक ‘ठीक आहे, तुम्ही त्याची तुलना कशाशी करत आहात आणि तुम्ही दुकान कसे चालवत आहात यावर ते अवलंबून आहे.’ मी जिथे उभा आहे, या ओळींभोवती अनेक वर्षे घालवल्यानंतर, टिकाऊपणाचा प्रश्न भौतिक कार्यक्षमता, उर्जेचा वापर आणि तुम्ही कास्टिंग हलवल्यानंतर त्या सर्व वाळूचे काय होते यामधील किरकोळ, व्यावहारिक संतुलन यावर अवलंबून आहे.
शेल प्रक्रिया: जिथे वास्तविक लाभ (आणि वेदना) आहेत
शेल मोल्डिंगची मूळ कल्पना मोहक आहे: वाळू आणि राळ यांचे पातळ, कडक कवच मोठ्या, दाट वाळूच्या ब्लॉकऐवजी मोल्ड पोकळी बनवते. लगेच, तुम्ही कमी वाळू वापरत आहात—खूप कमी. आम्ही चालवलेल्या ठराविक राखाडी लोखंडी वाल्व बॉडीसाठी, शेल मोल्डचे वजन 15 किलो असू शकते, तर तुलनात्मक हिरव्या वाळूचा साचा 200 किलो पुश करू शकतो. ही थेट सामग्री घट आहे जी मजल्यावरील लक्षणीय वाटते. तुम्ही तितके वस्तुमान हलवत नाही, तितका पुन्हा दावा करत नाही आणि सैद्धांतिकदृष्ट्या, कमी कचरा टाकत नाही.
पण हा पहिला झेल आहे: राळ. हे फिनोलिक थर्मोसेट आहे. ते कवच बरे करण्यासाठी, तुम्ही ते सुमारे 300°C वर बेक करत आहात. ती ऊर्जा इनपुट ग्रीन वाळूमध्ये नसते, कारण ती 'कोल्ड' वापरली जाते. त्यामुळे तुम्ही लक्ष्यित थर्मल एनर्जीसाठी बल्क वाळू हाताळणीचा व्यापार केला आहे. तो निव्वळ विजय आहे का? आमच्या एनर्जी मीटर्सवर, मॅनिफोल्ड्स किंवा पंप हाऊसिंगसारख्या उच्च-आवाजाच्या, पुनरावृत्ती करण्यायोग्य भागांसाठी, शेल मोल्डिंगची सुसंगतता आणि वेग यामुळे बऱ्याचदा चांगल्या कास्टिंगसाठी भट्टीचा एकूण वेळ कमी होतो. कमी नाकारल्याचा अर्थ असा आहे की तुम्ही चांगले लोह सोडत नाही, जे एक प्रचंड, अनेकदा दुर्लक्षित केलेले ऊर्जा सिंक आहे.
वाळू स्वतः एक समस्या मूल बनते. हिरवी वाळू पाणी आणि बेंटोनाइटसह जवळजवळ अंतहीनपणे घरामध्ये पुनर्वापर केली जाऊ शकते. शेल वाळू त्या खर्च, बरे राळ सह लेपित आहे. तुम्ही ते परत मिक्सरमध्ये टाकू शकत नाही. थर्मल रिक्लेमेशनसाठी आम्ही ते थर्ड-पार्टी प्रोसेसरकडे पाठवण्याचा प्रयत्न केला आहे, जिथे ते राळ जाळून टाकतात. हे कार्य करते, परंतु आता तुम्हाला वाहतूक उत्सर्जन आणि दुसरे ऊर्जा बिल मिळाले आहे. काही दुकाने कोर किंवा नॉन-क्रिटिकल मोल्ड्ससाठी पुन्हा दावा केलेल्या शेल वाळूची टक्केवारी पुन्हा नवीन वाळूच्या मिश्रणात मिसळतात, परंतु ही एक संतुलित क्रिया आहे—खूप जास्त आणि तुमच्या पृष्ठभागाच्या समाप्तीला त्रास होतो, ज्यामुळे तुम्ही अंदाज केला होता—अधिक भंगार.
कास्ट आयर्नची अंतर्निहित किनार आणि एक व्यावहारिक केस
याकडे दुर्लक्ष केले जाते: यापासून सुरुवात कास्ट लोह कारण तुमची बेस मटेरियल ही शाश्वतता हेड-स्टार्ट आहे. त्याचा वितळण्याचा बिंदू स्टीलच्या तुलनेत कमी आहे, त्यामुळे ते द्रव मिळविण्यासाठी प्रारंभिक ऊर्जा कमी आहे. महत्त्वाचे म्हणजे, लोखंडासाठी स्क्रॅप लूप मजबूत आहे. आमचे स्वतःचे रिटर्न्स—गेट्स, राइजर, नाकारलेले कास्टिंग—त्या चार्जमध्ये परत जातात, बहुतेकदा 50-60% वितळतात. हे रोपाच्या भिंतींमधील बंद लूप आहे. चांगल्या-कास्ट केलेल्या लोखंडाच्या भागाचे दीर्घायुष्य देखील यात भूमिका बजावते. जड यंत्रसामग्रीसाठी कवच-मोल्ड केलेले लोखंडी कंस यंत्रापेक्षा जास्त काळ टिकू शकतो. टिकाऊपणा हा एक मूलभूत टिकाऊपणा मेट्रिक आहे जो नेहमी कार्बन गणना स्प्रेडशीटमध्ये बनवत नाही.
मला हायड्रॉलिक घटक पुरवठादारासाठी एक प्रकल्प आठवतो. ते शेल-मोल्ड केलेले डक्टाइल लोह आणि बनावट स्टील वेल्डमेंट यांच्यात वाद घालत होते. आम्ही संख्या केवळ युनिट खर्चावर नाही तर अंदाजे जीवनचक्रावर चालवली. सिंगल-पीस कास्टिंगमुळे वेल्डिंग ऊर्जा, तपासणी बिंदू आणि संभाव्य बिघाड सीम काढून टाकले. शेल प्रक्रियेची जवळ-निव्वळ-आकार क्षमता म्हणजे कमीतकमी मशीनिंग स्टॉक. ते कास्टिंगसह गेले. पाच वर्षांनंतर, त्या भागासाठी त्यांचा फील्ड अयशस्वी दर शून्याच्या जवळ आहे. ते सर्वात वास्तविक अर्थाने टिकाऊ आहे: ते परत आले नाही, ते अयशस्वी झाले नाही, त्यास बदलण्याची आवश्यकता नाही. हाच युक्तिवाद तुम्ही दुकानाच्या मजल्यावर करता, ब्रोशरमध्ये नाही.
आम्ही भागीदारासह काम करतो, Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY), काही जटिल मिश्रधातू प्रकल्पांवर. ते तीन दशकांहून अधिक काळ कास्टिंग आणि मशीनिंगमध्ये आहेत आणि त्यांचा हा व्यावहारिक दृष्टिकोन प्रतिबिंबित करतो. त्यांच्या शेल मोल्ड कामासाठी कास्ट लोह आणि स्टेनलेस स्टीलचे घटक, डाउनस्ट्रीम मशीनिंग कचरा कमी करण्यासाठी अचूकतेवर लक्ष केंद्रित केले आहे. उत्तम प्रकारे तयार झालेली शेल पोकळी म्हणजे तुम्ही CNC मिलचा वापर एका तासासाठी अतिरिक्त सामग्री काढून टाकण्यासाठी करत नाही, फक्त सहनशीलतेला मारण्यासाठी. डाउनस्ट्रीम ऊर्जा बचत, त्यांच्या मशीनिंग विभागाच्या दृष्टीकोनातून, एकूण पर्यावरणीय खर्चाचा एक महत्त्वाचा भाग आहे ज्याचे श्रेय एकट्या फाउंड्रीला मिळत नाही.
किरकोळ वास्तव आणि अयशस्वी प्रयोग
हे सर्व स्वच्छ नफा नाही. शेल मोल्डिंग बे मधील वास वेगळा असतो - तो फिनोलिक राळ गंध. वेंटिलेशन आणि एअर हँडलिंग सिस्टीम उच्च दर्जाच्या असणे आवश्यक आहे, जे आणखी एक ऊर्जा ड्रॉ आहे. आम्ही काही वर्षांपूर्वी ‘ग्रीनर’ बायो-आधारित रेझिन बाईंडरचा प्रयोग केला होता. मार्केटिंग छान होते. ओळीवर, शेलची ताकद विसंगत होती, विशेषत: दमट हवामानात. हाताळणीदरम्यान आम्हाला मोल्ड क्रॅकचा उच्च दर मिळाला, ज्यामुळे धातूच्या प्रवेशामुळे भंगारात वाढ झाली. आम्ही दोन महिन्यांनी खटला रद्द केला आणि किंमत खाल्ली. उत्पादनाशी तडजोड करणारी स्थिरता ही स्पर्धात्मक बाजारपेठेत नॉन-स्टार्टर असते; तुम्ही व्यवसायातून बाहेर जा. पर्यायी रसायनशास्त्र प्रथम यांत्रिक कार्यक्षमतेशी जुळले पाहिजे हा धडा होता.
आणखी एक वास्तविकता म्हणजे नमुना खर्च. शेल मोल्डिंगसाठी, तुम्हाला धातूचे नमुने आवश्यक आहेत, सामान्यत: लोखंडी किंवा ॲल्युमिनियम, उच्च दर्जाचे मशीन केलेले. ते महाग आहेत. तुम्ही कमी-व्हॉल्यूम, उच्च-मिश्रित काम करत असल्यास, त्या पॅटर्नच्या निर्मितीची पर्यावरणीय किंमत कास्टिंगच्या छोट्या बॅचवर कधीही कमी केली जाऊ शकत नाही. जेव्हा तुम्ही त्याच पॅटर्नमधून उच्च व्हॉल्यूम किंवा खूप लांब उत्पादन चक्र चालवत असाल तेव्हाच ही प्रक्रिया सर्वसमावेशक दृश्यात खरोखरच 'शाश्वत' बनते. अन्यथा, प्रति तुकडा कमी कार्यक्षम असला तरीही, आपण अधिक लवचिक प्रक्रियेसह चांगले आहात.
तर, ते शाश्वत आहे का? शॉप फ्लोअर निर्णय
हे सर्व केल्यानंतर, माझे मत हे आहे: शेल मोल्डिंग फॉर कास्ट लोह भाग इतर अनेक कास्टिंग पद्धतींच्या तुलनेत अधिक शाश्वत मार्ग असू शकतो, जर-आणि हे खूप मोठे असेल तर-तुमचे ऑपरेशन त्यासाठी ऑप्टिमाइझ केलेले आहे. जर तुम्ही समान भागांचे उच्च प्रमाण ओतत असाल, तुमची वाळू पुनर्प्राप्ती प्रभावीपणे व्यवस्थापित करत असाल (जरी ती ऑफ-साइट असली तरीही), आणि मशीनिंग कचरा कमी करण्यासाठी मितीय अचूकतेचा फायदा घेत असल्यास, होय, तुम्ही चांगल्या मार्गावर आहात. मोल्डिंग टप्प्यावर सामग्रीची कार्यक्षमता वास्तविक आणि लक्षणीय आहे.
परंतु जर तुम्ही लहान नोकरीचे दुकान असाल तर कमी धावांसाठी शेल लाइन तयार करत असाल, खराब वाळू व्यवस्थापनाशी सामना करत असाल आणि भंगार दरांशी लढा देत असाल, तर कोणताही पर्यावरणीय फायदा जलद बाष्पीभवन होतो. टिकाऊपणा प्रक्रियेच्या नावात नाही; तुम्ही ते कसे चालवता त्यात आहे. हे अंतर्गत परताव्यांनी भरलेल्या मेल्ट चार्जमध्ये आहे, अनेक दशके टिकून राहणाऱ्या सुव्यवस्थित नमुन्यांमध्ये आणि केवळ मशीन करण्यायोग्य नसून भाग कास्ट करण्यायोग्य बनवण्यासाठी तुमच्यासोबत काम करणाऱ्या डिझाईन अभियंत्यामध्ये आहे.
शेवटी, आमच्यासाठी, ते एक साधन आहे. शेल मोल्ड हे ठराविक कामांसाठी एक विलक्षण साधन आहे आणि जेव्हा ते योग्यरित्या वापरले जाते तेव्हा ते समान आउटपुटसाठी कमी नुकसान करते. औद्योगिक टिकाऊपणाची ही सर्वात प्रामाणिक व्याख्या आहे जी तुम्हाला त्यांच्या बूटांवर राळ धूळ असलेल्या एखाद्या व्यक्तीकडून मिळेल. ही क्रांती नाही; हे एक काळजीपूर्वक, कधीकधी गोंधळलेले, सरावाची उत्क्रांती आहे. आणि तेच खरे काम आहे.
