Het ontwerp en de toepassing van Hot Runner voor zinkspuitgieten

Verlies van casting runner

Iedereen die van spuitgieten weet, weet dat de loper of het resterende materiaal een onderdeel van het gieten is. Hoewel er geen winstwaarde is, is deze in het productieproces niet te vermijden. Dit deel van de kosten wordt over het algemeen alleen berekend als een vaste verhouding van de kosten van het gieten. Tegelijkertijd is, met het oog op de recycleerbaarheid van zinklegeringen, de meest gebruikelijke lokale behandelingsmethode realtime teruggooien naar de machineoven voor opnieuw smelten. Vanwege de noodzaak om kwaliteitsproblemen te beheersen, wordt het gebruik van centrale smeltovens voor het recyclen van lopers of afvalproducten geleidelijk door de industrie geaccepteerd (Figuur 1). Wat de slakken betreft, kunnen grotere spuitgietfabrieken deze zelf recyclen, en over het algemeen verkopen ze de resterende materialen terug aan de grondstofleveranciers voor nieuwe materialen. De lokale recyclingprijs van zinkmaterialen is over het algemeen 50 tot 70% van die van nieuwe materialen. Zonder goede omgevingsomstandigheden kan de verwerking van slakken gemakkelijk luchtvervuiling veroorzaken.

Neem als voorbeeld een spuitgietmachine met een hete kamer van 160 ton. Elke keer dat het minstens 150 gram lopers produceert (exclusief overloopputten), uitgaande van drie ploegen, is de productiecyclus 20 seconden, is de machinebezettingsgraad 80% en is de jaarlijkse output. De mondloper kan 190 ton bereiken. Nog een voorbeeld: als een machine van 80 ton wordt gebruikt om elke keer 100 gram lopers te produceren, wordt dezelfde veronderstelling gemaakt, maar de productiecyclus wordt gewijzigd in 12 seconden en de jaarlijkse productie van lopers overschrijdt 210 ton.

Het is te zien dat het ontwerp van de loper het belang van de kosten beïnvloedt.

Verschillende recyclingmethoden

Van de recyclingmethoden is het direct teruggooien van de runner in de oven de eenvoudigste en kostenbesparende methode. Het stroomkanaal dat zojuist is geproduceerd door reflow-smelten hoeft niet te worden voorverwarmd en de opslagruimte wordt verminderd, maar het is moeilijk om de kwaliteit van het gesmolten materiaal te regelen, inclusief meer slak, de oventemperatuur is moeilijk te regelen en de legering samenstelling is niet bekend; wat nog belangrijker is, het vertrouwt op het vakmanschap van het bedienend personeel, zoals het aandeel nieuwe materialen, en het observeren van de veranderingen in ketelwater, terwijl het personeel overloopputten en flitsen in de oven plaatst, niet alleen de situatie erger maken, deze methode van direct het smelten van het afval verbergt het ook. Het hoge percentage defecten, de instabiliteit van het matrijsontwerp en de spuitgietparameters hebben managers verhinderd om effectieve verbeteringen aan te brengen. Deze methode is niet geschikt voor de productie van gietstukken met hoge eisen aan de oppervlaktekwaliteit, en het is moeilijk om de kosten van loperverlies nauwkeurig te berekenen.

Herstelmondstukken voor centrale ovens en defecte producten zijn populair geworden in spuitgietfabrieken met een grote output. De voordelen zijn overduidelijk, dat wil zeggen dat gecentraliseerde verwerking van gerecyclede materialen de efficiëntie van de oven kan verbeteren en de kwaliteit van de legering kan regelen. Als het gesmolten metaal rechtstreeks vanuit de centrale oven in de oven wordt gevoerd, kan de materiaaltemperatuur van de spuitgietmachine stabiel worden gehouden en is er minder slak. Indien uitgerust met automatische invoercontrole, kan de verandering van het vloeistofniveau worden geminimaliseerd. Momenteel zijn populaire centrale smeltovens onderverdeeld in verschillende categorieën: gietijzeren smeltkroesovens met een grotere capaciteit, roestvrijstalen smeltkroesovens en niet-smeltovens van het continu smeltende type. Het transport van zinkvloeistof is ook onderverdeeld in verschillende categorieën: er is transport van vloeibaar materiaal van het bovenloopkraantype, grondwagentype (ongebaand of bijgehouden) oven (met toevoerinrichting) transport en vasthoudtrogtype zwaartekrachttransportapparaat, dat de oven en de centrale verbindt oven aangesloten. Het nadeel is dat de investering relatief groot is, het is alleen geschikt voor een enkele legering (kleine kroesoven wordt hier niet besproken), en de werkplaats beslaat een groot gebied, dus kleine spuitgietfabrieken (minder dan vijf machines) zijn niet geschikt, en de oude werkplaatsen zijn moeilijk te transformeren en samen te werken. Daarom wordt het over het algemeen pas opnieuw gepland als er een nieuwe fabriek wordt gebouwd. Het gebruik van een kleine smeltkroesoven om het aanspuitmateriaal opnieuw te smelten, vanwege het gebrek aan schaalvoordelen, zal meer kosten dan de centrale oven, en wordt daarom niet als referentie voor berekening gebruikt.

Berekening van smeltkosten

Gebruik gewoon de centrale smeltoven om de smeltkosten van de loper als referentie te berekenen. Neem als voorbeeld een bedrijf met vijf spuitgietmachines van 80 ton of 160 ton. Ervan uitgaande dat de investering van de apparatuur 500,000 bedraagt, wordt deze verdeeld over tien jaar. Elk jaar wordt ongeveer 1,000 ton runner-recyclingmaterialen verwerkt (de werkelijke situatie moet worden gesmolten in verhouding tot de nieuwe materialen, en het is puur handig om de kosten van omsmelten te berekenen).

De smeltkosten per kilogram poortmateriaal zijn $ 0.93. Volgens de berekening van de bovenstaande vijf machines omvat de jaarlijkse productie van 1000 ton runner-nozzles bijna 10 miljoen yuan. Als de recycling van defecte producten wordt meegerekend, is dit cijfer nog alarmerender (zoals Het gemiddelde gietgewicht is 100 gram en het percentage defecte producten is 5%, de cyclus is 12 seconden en het jaarlijkse herstel van defecte producten is ongeveer 53 ton). Hoewel hoe groter de verwerkingshoeveelheid, hoe lager de smeltkosten, maar milieubescherming en strikte kwaliteitscontrolekosten worden hier niet berekend. Het is duidelijk dat de kosten van het opnieuw smelten van de poort behoorlijk alarmerend zijn en dat de spuitgietfabriek de kosten moet minimaliseren. Daarom is het verminderen van het gewicht van de poort een belangrijke sleutel tot het beheersen van de kosten.

• Grondbezetting huur 20.000 HKD
• Investering in apparatuur van HKD 50.000
• Rentekosten HKD 5.000
• Onderhoud en reparatie HKD 25.000
• Stookolietoeslag (100 liter olieresidu per ton·US$2/liter) HKD 200,000
• Elektriciteitstoeslag (1 USD/kWh) 30.000 HKD
• Lonen (inclusief bedienend personeel, leidinggevend personeel, kwaliteitscontrolepersoneel) 100.000 Hong Kong dollar
• Metaalverlies 5% (USD 10/kg) HKD 500,000
• Totaal: HKD 930.000

Berekeningsmethode voor het verdelen van de runner-cost

De kosten voor het verfijnen van het mondstuk moeten worden opgenomen in de productiekosten van het gietstuk. De meest gebruikelijke methode is om het gebruikte materiaal te vermenigvuldigen met een vast percentage. Als de grondstofprijs bijvoorbeeld $ 10 / kg is en de smeltkosten van het mondstuk 3% van het gewicht van het gietstuk bedragen, wordt $ 10.3 gebruikt bij het berekenen van de materiaalprijs van het gietstuk. Hoewel deze methode eenvoudig is, kan het afwijkingen in de kostenberekening veroorzaken en de werkelijke kosten van het recyclen van waterafvoerkanalen verbergen. Nu kunt u het volgende voorbeeld gebruiken ter vergelijking:

• Het nettogewicht van gietstuk A is 400 gram en het gewicht van de spuitmondgeleider is 100 gram.
• Het nettogewicht van gietstuk B is 400 gram en het gewicht van de spuitmondgeleider is 250 gram.

Indien berekend met een vast percentage:

• De kosten voor het casten van A en het casten van B moeten hetzelfde zijn ($ 10.3 x 0.4) = $ 4.12.

Indien berekend op basis van werkelijke herstelkosten:

• Casting A moet zijn ($ 10 x 0.4 + $ 0.93 x 0.1) = $ 4.093
• Casting B zou ($ 10 x 0.4 + $ 0.93 x 0.25) = $ 4.233 . moeten zijn

Dit verschil lijkt misschien klein, maar met 20 seconden als productiecyclus, de machinebezettingsgraad 80% en de productie in drie ploegen, produceert elke machine 1,261,440 keer per jaar. Het verschil is als volgt:

• Runner nozzle kosten Gieten A Gieten B
• Verschil Vaste-ratio methode HKD 5.197.132 HKD 5.197.132 HKD 0
• Werkelijke kostenmethode HK$5.163.074 HK$5.339.675 HK$176.601
• Verschil HK$34.058 HK$142.543

Als de methode met een vaste verhouding wordt gebruikt, zijn de kosten van het gieten van A en B hetzelfde, maar in feite zijn de kosten van het gieten van B hoger. Uit dit geval blijkt dat het gebruik van de methode met vaste verhouding om gietstuk B te berekenen niet alleen de productiekosten onderschat, maar ook indirect ontwerpers aanmoedigt om het gewicht van de spuitmondgeleider niet als doel te verminderen, en de toepassing van de werkelijke kostenmethode (zie onderstaande tabel).

Om het gewicht van de poort te verminderen, is het gebruikelijker om een ​​ontwerp met een korte poort (kort mondstuk) te gebruiken en de dikte van de sjabloon te verminderen. Het maakt gebruik van een langer machinemondstuk (over het algemeen 20 mm langer dan normaal), gecombineerd met een poortvormontwerp met diepe holte om het gewicht van de poort te verminderen. Het volgende is een nieuw ontwerp voor spuitgieten met hete kamer.

Hete kamer spuitgieten runner ontwerp

Die-casting runner is het pad van gesmolten metaal dat uit het mondstuk in de vormholte stroomt. Het is samengesteld uit de takken van de spruw en de uitloper. Vanwege de noodzaak om de gietstukken te bevestigen en het ontvormen te vergemakkelijken, moet de spruw een helling hebben. Tegelijkertijd kan het splitsblok op de beweegbare sjabloon de dikte van de spruw verminderen; het toevoegen van een koelwaterkanaal in het splitterblok vergemakkelijkt de balans van de vormwarmte, verkort de koeltijd en trekt het gietstuk eruit en werpt het uit. Een studie uitgevoerd door de Australische CSIRO in het begin van de jaren 1970 wees uit dat, met aanvaardbare fouten, de vloeistof van zinklegering als volgt kan worden samengevat in het geval van spuitgieten:

Vloeistof gedraagt ​​zich als onsamendrukbare vloeistof

Voldoen aan de algemene principes van vloeistofmechanica

Het hoge Reynoldgetal geeft aan dat het stromingsproces turbulent is.

Volgens de bovenstaande onderzoeksresultaten zou de ideale stroomtoestand van gesmolten metaal moeten zijn:

1. Het runnergedeelte is cirkelvormig

Omdat de verhouding omtrek/oppervlak het laagst is, is de oppervlakteweerstand van de buis met cirkelvormige dwarsdoorsnede het laagst, dus het drukverlies is ook het laagst. Vergeleken met hetzelfde trapeziumvormige dwarsdoorsnede-oppervlak wordt de omtrek met meer dan 20% verminderd.

2. De stroomleiding is recht;

Gebogen leidingen zullen een biasstroom genereren, bellen in de smelt mengen en drukverlies veroorzaken. Vooral wanneer de verhouding buigradius/buisdiameter kleiner is dan 1, neemt het drukverlies snel toe.

3. Het stroomkanaalprofiel krimpt geleidelijk in termen van vloeistofstroom

De snelle verandering van het leidingprofiel, of het nu groter of kleiner wordt, zal hoge drukverliezen en wervelstromen veroorzaken. De beste oplossing is om het profiel geleidelijk te verkleinen om het weerstandsverlies veroorzaakt door het buisoppervlak te compenseren.

Bewaar de bron en het adres van dit artikel voor herdruk:Het ontwerp en de toepassing van Hot Runner voor zinkspuitgieten  

Minghe Casting Company is toegewijd aan het produceren en leveren van hoogwaardige en hoogwaardige gietstukken (het assortiment metalen spuitgietonderdelen omvat voornamelijk: Dunwandig spuitgieten,Hot Chamber Spuitgieten,Koude kamer spuitgieten),Ronde Service (Die Casting Service,CNC-bewerking,Matrijzen maken, Oppervlaktebehandeling). Elk aangepast aluminium spuitgieten, magnesium of Zamak / zink spuitgieten en andere gietstukken zijn welkom om contact met ons op te nemen.

Onder controle van ISO9001 en TS 16949 worden alle processen uitgevoerd door honderden geavanceerde spuitgietmachines, 5-assige machines en andere faciliteiten, variërend van blasters tot Ultra Sonic-wasmachines. Minghe heeft niet alleen geavanceerde apparatuur, maar heeft ook professionele team van ervaren ingenieurs, operators en inspecteurs om het ontwerp van de klant waar te maken.

Contractfabrikant van spuitgietwerk. Mogelijkheden zijn onder meer koude kamer aluminium spuitgietonderdelen vanaf 0.15 lbs. tot 6 lbs., snelwissel instellen en machinaal bewerken. Diensten met toegevoegde waarde omvatten polijsten, trillen, ontbramen, stralen, schilderen, plateren, coaten, assembleren en bewerken. Materialen waarmee gewerkt is, zijn legeringen zoals 360, 380, 383 en 413.

Hulp bij ontwerp van spuitgieten van zink/concurrent engineering. Custom fabrikant van precisie gegoten zink. Miniatuurgietstukken, hogedrukgietstukken, multi-slide gietstukken, conventionele gietstukken, eenheidsmatrijs en onafhankelijke spuitgietstukken en holteverzegelde gietstukken kunnen worden vervaardigd. Gietstukken kunnen worden vervaardigd in lengtes en breedtes tot 24 inch met een tolerantie van +/- 0.0005 inch.  

ISO 9001: 2015 gecertificeerde fabrikant van gegoten magnesium. Mogelijkheden zijn onder hoge druk spuitgieten van magnesium tot 200 ton hete kamer en 3000 ton koude kamer, gereedschapsontwerp, polijsten, gieten, machinale bewerking, poeder- en vloeistofverven, volledige QA met CMM-mogelijkheden , montage, verpakking & levering.

ITAF16949 gecertificeerd. Extra castingservice omvat: investering gieten,zandgieten,Zwaartekracht gieten, Verloren schuimafgietsel,Centrifugaal gieten,Vacuümgieten,Permanent vormgieten,. Mogelijkheden zijn onder meer EDI, technische assistentie, solide modellering en secundaire verwerking.

Gietindustrieën Casestudy's over onderdelen voor: auto's, fietsen, vliegtuigen, muziekinstrumenten, waterscooters, optische apparaten, sensoren, modellen, elektronische apparaten, behuizingen, klokken, machines, motoren, meubels, sieraden, mallen, telecom, verlichting, medische apparaten, fotografische apparaten, Robots, sculpturen, geluidsapparatuur, sportuitrusting, gereedschap, speelgoed en meer. 

Wat kunnen we u hierna helpen doen?

∇ Ga naar de startpagina voor Spuitgieten China

By Minghe Die Casting Fabrikant: |Categorieën: Handige artikelen |Materiaal Tags: Aluminium gieten, Zink gieten, Magnesium gieten, Titanium gieten, Gieten van roestvrij staal, Messing gieten,Brons gieten,Video casten,Geschiedenis van ons bedrijf,Aluminium spuitgieten |Reacties uitgeschakeld