Видите да се „одрживо ливење“ често баца наоколо ових дана, често се ставља на маркетиншке материјале за процесе који, искрено, нису много зеленији него што су били пре тридесет година. Када је у питању калуповање за делове од ливеног гвожђа, одговор није једноставно да или не. То је „па, зависи од тога са чиме га упоређујете и како водите радњу.“ Са мог места, пошто сам годинама провео око ових линија, питање одрживости зависи од грубе, практичне равнотеже између ефикасности материјала, употребе енергије и онога што се дешава са свим тим песком након што истресите одлив.
Схелл процес: где су стварни добици (и болови).
Основна идеја обликовања шкољке је елегантна: танка, стврднута шкољка од песка и смоле формира шупљину калупа уместо масивног, густог пешчаног блока. Одмах користите мање песка - много мање. За типично тело вентила од сивог гвожђа које користимо, калуп за шкољку може тежити 15 кг, док упоредни калуп од зеленог песка може да тежи 200 кг. То је директно смањење материјала које се осећа значајно на поду. Не крећете толико масе, не враћате толико, а теоретски, бацате мање отпада.
Али ево прве цаке: смола. То је фенолни термосет. Да бисте излечили ту шкољку, печете је на око 300 ° Ц. То је енергетски унос који зелени песак нема, јер се користи „хладно“. Дакле, мењали сте руковање песком за циљану топлотну енергију. Да ли је то чиста победа? На нашим мерачима енергије, за делове велике запремине, поновљиве, као што су колектори или кућишта пумпе, конзистентност и брзина ливења шкољке често доводе до мањег укупног времена пећи по добром ливењу. Мање одбијања значи да не претопите добро гвожђе, које је огроман, често занемарен понор енергије.
Сам песак постаје проблем дете. Зелени песак се може рециклирати у кући готово бесконачно са водом и бентонитом. Песак од шкољки је премазан том истрошеном, очврслом смолом. Не можете га само бацити назад у миксер. Покушали смо да га пошаљемо процесорима трећих страна на термичку обраду, где они сагоревају смолу. Ради, али сада имате транспортне емисије и још један рачун за енергију. Неке продавнице мешају проценат регенерисаног песка од шкољке назад у нове мешавине песка за језгра или некритичне калупе, али то је балансирање - превише и ваша површина пати, што доводи до - погађате - више отпада.
Инхерентна ивица ливеног гвожђа и практичан случај
Ово се занемарује: почевши од ливеног гвожђа јер ваш основни материјал представља почетак одрживости. Његова тачка топљења је нижа од челика, тако да је почетна енергија да се добије течност мања. Што је још важније, петља за гвожђе је робусна. Наши приноси — капије, успони, одбијени одливци — се враћају право у пуњење, често чинећи 50-60% растапања. То је затворена петља унутар зидова биљке. Дуготрајност дела од добро ливеног гвожђа такође игра важну улогу. Гвоздени носач за тешке машине може наџивети саму машину. Издржљивост је основна метрика одрживости која не улази увек у табеле за израчунавање угљеника.
Сећам се пројекта за добављача хидрауличних компоненти. Расправљали су између ливеног нодуларног гвожђа и завареног челика. Израчунали смо бројке не само на основу јединичне цене, већ и на основу процењеног животног циклуса. Једноделни ливење је елиминисало енергију заваривања, тачке инспекције и потенцијалне кварове шавова. Способност процеса љуске у облику скоро мреже значила је минималну залиху за машинску обраду. Ишли су са кастингом. Пет година касније, њихова стопа кварова на терену за тај део је близу нуле. То је одрживо у најстварнијем смислу: није се вратило, није покварило, није му била потребна замена. То је аргумент који износите у радњи, а не у брошури.
Радимо са партнером, Кингдао Киангсениуан Тецхнологи Цо., Лтд. (КСИ), на неким сложеним пројектима легуре. Они су у ливењу и машинској обради више од три деценије, а њихов приказ одражава овај практични поглед. За њихов рад на калупу ливеног гвожђа и компоненте од нерђајућег челика, фокус је на прецизности како би се смањио отпад од машинске обраде. Савршено формирана шупљина шкољке значи да не користите ЦНЦ млин за уклањање вишка материјала сат времена, само да бисте постигли толеранцију. Та уштеда енергије низводно, из перспективе њиховог одељења за машинску обраду, представља критичан део укупних еколошких трошкова за које сама ливница често не добија заслуге.
Груба стварност и неуспели експерименти
Није све чиста добит. Мирис у лежишту за калупљење шкољки је јасан - тај мирис фенолне смоле. Системи за вентилацију и климатизацију морају бити врхунски, што је још једна потрошња енергије. Експериментисали смо са „зеленијим“ везивом смоле на биолошкој бази пре неколико година. Маркетинг је био сјајан. На линији, чврстоћа шкољке је била недоследна, посебно по влажном времену. Добили смо већу стопу пукотина од калупа током руковања, што је довело до пораста отпада услед продирања метала. Одустали смо од суђења после два месеца и појели цену. Одрживост која угрожава принос није стартер на конкурентном тржишту; излазиш из посла. Лекција је била да алтернативна хемија прво мора да одговара механичким перформансама.
Друга реалност је цена шаблона. За обликовање шкољке потребни су вам метални узорци, обично гвожђе или алуминијум, обрађени по високим стандардима. Они су скупи. Ако радите мале количине, велике мешавине, еколошки трошкови производње тог узорка можда никада неће бити амортизовани за малу серију одливака. Процес постаје заиста „одржив“ у холистичком погледу само када покрећете велике количине или веома дуге производне циклусе по истом обрасцу. У супротном, боље вам је са флексибилнијим процесом, чак и ако је мање ефикасан по комаду.
Дакле, да ли је одрживо? Пресуда Схоп Флоор
После свега овога, моје мишљење је следеће: обликовање шкољке за делови од ливеног гвожђа може бити одрживији пут у поређењу са многим другим методама ливења, ако је – и то је велико ако – ваша операција оптимизована за то. Ако сипате велике количине сличних делова, ефикасно управљате сакупљањем песка (чак и ако је ван локације) и користите тачност димензија да бисте смањили отпад од машинске обраде, онда да, на добром сте путу. Ефикасност материјала у фази обликовања је стварна и значајна.
Али ако сте мала радња која покреће гранате за кратке стазе, бави се лошим управљањем песком и бори се са стопама отпада, свака предност за животну средину брзо нестаје. Одрживост није у називу процеса; то је у томе како га водите. То је у пуњењу талине пуном унутрашњег поврата, у добро одржаваним шаблонима који трају деценијама, и у инжењеру дизајна који ради са вама како би део био способан за ливење, а не само за машинску обраду.
На крају крајева, за нас је то алат. Калуп за шкољке је фантастичан алат за одређене послове, а када се правилно користи, чини мање штете за исти учинак. То је отприлике најпоштенија дефиниција индустријске одрживости коју ћете добити од некога са смолом на чизмама. То није револуција; то је пажљива, понекад неуредна, еволуција праксе. И то је прави посао.
