V sodobni proizvodnji je postopek vlivanja ključna povezava za preoblikovanje tekoče kovine v trdne dele s specifičnimi oblikami in lastnostmi. Kot dve pomembni posebni metodi igranja, naložbeni igranje in centrifugalno igranje igrata vsako nenadomestljivo vlogo na različnih področjih s svojimi edinstvenimi procesnimi načeli, obsegom uporabe in značilnosti vlivanja. Globoko razumevanje razlike med obema procesoma je ključnega pomena za optimizacijo oblikovanja izdelkov, izboljšanje učinkovitosti proizvodnje, zmanjšanje stroškov in zagotavljanje kakovosti izdelka.
Primerjava vrst plesni
1 plesni svet naložbe
Pri vlivanju naložb izbira in proizvodnja plesni neposredno vplivata na kakovost in učinkovitost proizvodnje voščenih kalupov. Običajno obstajata dve vrsti kalupov za izdelavo voščenih kalupov: za majhno proizvodnjo serije ali ulitke z izjemno zapletenimi oblikami se pogosto uporabljajo ročno izrezljane voščene kalupe. Trenutno ni potrebnih dragih kalupov, kvalificirani obrtniki pa morajo ustvariti le z vrhunskimi spretnostmi, vendar je ta metoda neučinkovita in zahteva izjemno visoke spretnosti delavcev. Pri množični proizvodnji se uporabljajo kovinski kalupi, kot so aluminijasti kalupi ali jeklene kalupe. Ti kovinski kalupi imajo visoko natančnost in dobro odpornost na obrabo, kar lahko zagotavlja dimenzijsko natančnost in kakovost površine voščenih kalupov. Vendar so razvojni stroški kovinskih kalupov visoki. Stroški proizvodnje nabora kalupov se lahko gibljejo od več deset do tisoč do sto tisoč juanov, za proizvodnjo pa so potrebni profesionalna oprema za predelavo in tehniki. Poleg tega je pomemben dejavnik tudi življenje kalupa. Storitvena življenjska doba aluminijevih zlitin je na splošno približno 500-1000 kosov, jeklene kalupe pa lahko dosežejo več deset tisoč kosov, vendar jih je treba še vedno vzdrževati in popraviti po dolgoročni uporabi, da se zagotovi njihova natančnost in zmogljivost.
2 Skrivnost centrifugalnih kalupov
Kalupi centrifugalnega vlivanja morajo imeti zadostno trdnost in togost, da prenesejo ogromno centrifugalno silo, ustvarjeno med vrtenjem visoke hitrosti. Običajni materiali plesni vključujejo zlitine iz litega železa, jekla ali toplotno odporne. Za proizvodnjo standardnih vrtljivih karoserijskih ulitkov, kot so cevi in jeklenke, se večinoma uporabljajo kovinske kalupe. Ta kalup ima dobro toplotno prevodnost in lahko hitro ohladi in strdi staljeno kovino, s čimer se izboljša učinkovitost proizvodnje in površinsko kakovost vlivanja. Vendar je proizvodni postopek kovinskih kalupov zapleten in drag. Poleg tega je med postopkom vlivanja zaradi večkratnega čiščenja visokotemperaturne staljene kovine in delovanja centrifugalne sile plesen močno obrabljen in ga je treba vzdrževati in zamenjati redno. V nekaterih posebnih primerih, kot je proizvodnja velikih ali zapletenih ulitkov, se peščene kalupe uporabljajo tudi v povezavi s centrifugalnimi procesi. Peščene kalupe imajo prednosti nizke stroškov in prožne proizvodnje, vendar lahko zaradi razmeroma slabe moči in toplotne prevodnosti vplivajo na dimenzijsko natančnost in kakovost površine ulitkov, učinkovitost proizvodnje pa je relativno nizka.
Primerjava stroškov in učinkovitosti
1 naložbena igranje: stroški za visoko natančnost
1.1 Stroški plesni
Stroški kalupa za naložbe kažejo na velike razlike v različnih proizvodnih lestvicah. V enodelni ali majhni proizvodnji so stroški plesni razmeroma nizki zaradi uporabe ročno izrezljanih voščenih kalupov ali preprostih metod izdelave plesni, vendar ima ta metoda izjemno nizko proizvodno učinkovitost in je težko zadovoljiti potrebe velike proizvodnje. V obsežni proizvodnji so za zagotovitev natančnosti in učinkovitosti proizvodnje voščene kalupe potrebne kovinske kalupe. Razvojni stroški kovinskih kalupov so visoki, nabor zapletenih kovinskih kalupov pa bo morda zahteval naložbo več deset do tisoč do sto tisoč juana, kar močno finančno pritiska na podjetje v zgodnji fazi. Ker pa se proizvodna serija povečuje, se lahko stroški plesni širijo na več izdelkov, stroški plesni na izdelek pa se postopoma zmanjšujejo.
1.2 Proizvodni cikel
Proizvodni cikel naložb je razmeroma dolg. Celoten postopek vključuje izdelavo voščenih modelov, pripravo lupine, dewaksiranje, praženje, izlivanje, čiščenje peska in naknadno obdelavo. Med njimi je postopek priprave lupine razmeroma okoren, ki zahteva več prevlek ognjevzdržnih materialov in dolgo sušenje. Čas sušenja za vsako plast je običajno med 12-24 urami, celoten cikel proizvodnje lupine pa lahko traja 5-7 dni. Poleg tega postopki dewaxa in praženja zahtevajo tudi strog nadzor nad temperaturo in časom, da se zagotovi kakovost lupine in natančnost vlivanja. Dolg proizvodni cikel ne povečuje le stroškov proizvodnje, ampak tudi vpliva na hitrost prometa kapitala in odzivnost na trg.
1.3 Materialna uporaba in stroški dela
Naložbeno igranje deluje dobro v smislu uporabe materiala. Ker v liti peska ni izgube peščenih kalupov in staljena kovina lahko med postopkom polnjenja v celoti napolni lupino, lahko stopnja obnovitve kovin običajno doseže 85%-95%. Vendar pa stroški dela predstavljajo velik delež naložbenega igranja, ker postopek zahteva visoke spretnosti delavcev v ključnih procesih, kot sta montaža voščenih montaž in prevleka za lupine, in zahtevajo, da delujejo usposobljeni tehnični delavci. Stroški usposabljanja in plač teh delavcev so razmeroma visoki, saj stroški dela predstavljajo 30% - 40% skupnih stroškov.
1.4 Obsežni stroški
Za majhne ali zapletene dele so stroški za vlivanje na enoto razmeroma visoki. To je posledica kombiniranega vpliva dejavnikov, kot so njegova kompleksnost procesa, stroški plesni in stroški dela, zaradi česar so stroški vlivanja naložb 2 - 3 krat večja od peska. Toda v primeru množične proizvodnje in izjemno visokih zahtev za natančnost in kakovost izdelka je mogoče stroške vlivanja naložb učinkovito nadzorovati z optimizacijo procesa, izboljšanjem učinkovitosti proizvodnje in znižanjem stopnje odpadkov in ker lahko zmanjšajo nadaljnje korake obdelave, se skupni stroški izdelka na splošno zmanjšajo.
2 centrifugalna kasting: stroškovno prednost učinkovite proizvodnje
2.1 Stroški plesni
Enkratni naložbeni stroški kovinskih kalupov za centrifugalno litje so razmeroma visoki, zlasti za velike kalupe, katerih proizvodni postopek je zapleten in zahteva uporabo visokokakovostnih materialov in napredne opreme za predelavo, zato so stroški plesni razmeroma visoki. Ker pa se centrifugalno litje uporablja predvsem za množično proizvodnjo standardiziranih vrtljivih karoserij, se dodelitev stroškov plesni na enotni izdelek hitro zmanjša s povečanjem proizvodnih serij. V primerjavi z naložbenim vlivanjem se v primeru obsežne proizvodnje postopoma pojavlja prednost kalupa centrifugalnega kastinga.
2.2 Proizvodni cikel
Proizvodni cikel centrifugalnega litja je kratek, kar je ena od njegovih pomembnih prednosti. Med postopkom centrifugalnega vlivanja vrtenje kalupa omogoča, da staljena kovina hitro napolni kalup in se strdi, celoten postopek pa običajno traja le nekaj minut do nekaj ur. Na primer, pri proizvodnji majhnih cevi lahko proizvodna učinkovitost centrifugalnega lita doseže na desetine kosov na uro ali celo več, kar močno izboljša proizvodno zmogljivost in tržno oskrbovalno zmogljivost podjetja. Krajši proizvodni cikel ne samo zmanjšuje proizvodne stroške, ampak tudi podjetjem omogoča hitrejše odzivanje na povpraševanje na trgu in izboljšati konkurenčnost podjetij.
2.3 Uporaba materiala in stroški dela
Centrifugal Liting dobro deluje tudi pri uporabi materiala. Ker ne potrebuje zapletenega sistema za nalivanje in dvižnega sistema, zmanjšuje porabo staljene kovine v teh delih in ima visok donos procesa. Hkrati je stopnja avtomatizacije centrifugalnega litja razmeroma visoka. V proizvodnem procesu, razen povezave za nalivanje, ki zahteva ročno delovanje, lahko druge povezave, kot sta vrtenje kalupa in odmik vlivanja, dokončate z avtomatizirano opremo. Zaradi tega je delež stroškov dela v skupnih stroških nizkih, običajno le 10% - 20%, kar učinkovito zmanjšuje izdatke za stroške dela.
2.4 Obsežni stroški
Za standardizirane vrteče se karoserije so enotni stroški centrifugalnega lita nizki. To je zato, ker ima prednosti pri delitvi stroškov plesni, proizvodnega cikla, uporabe materiala in stroškov dela, kar omogoča centrifugalno litje za doseganje učinkovite in poceni proizvodnje pri množični proizvodnji teh izdelkov. Na primer, pri proizvodnji izdelkov, kot so cevi iz litega železa, so stroški centrifugalnega litja le 60% - 70% litine peska. Vendar pa se bodo za ulitke z asimetričnimi ali zapletenimi oblikami stroški centrifugalnega lita znatno povečali zaradi potrebe po posebnem orodju in načrtovanju procesov in lahko celo presegajo druge postopke vlivanja.
3 Kako izbrati postopek?
3.1 Prednostno je vlivanje naložb:
Zahteve: kompleksne oblike, visoka natančnost, težko obdelovalni materiali (kot so letalska rezila, medicinski vsadki);
Omejitve: Stroškovno občutljive dele velikega volumna je treba obravnavati previdno (razen če se stroški zmanjšajo s tehnologijami, kot so 3D tiskarski vosek).
3.2 Prednostno je centrifugalno litje:
Zahteve: rotacijsko simetrična struktura, visoke mehanske lastnosti, obsežna proizvodnja (kot so cevi, obloge za valj);
Omejitve: Ni primerno za asimetrične ali zapletene dele notranje votline, začetna naložba v kalupe pa je velika.