Tvarumas iš įmonės madingo žodžio tapo tikru inžinerijos ir viešųjų pirkimų prioritetu. Kadangi pramonės šakos susiduria su vis didesniu spaudimu mažinti energijos suvartojimą, atliekų kiekį ir sumažinti anglies dvideginio išmetimą, gamybos procesas buvo naudojamasmetaliniai komponentaibuvo atidžiau išnagrinėtas. Thešalto kalimo procesas -, kuris formuoja metalą kambario temperatūroje arba beveik nekaitinant krosnių, - siūlo įtikinamą tvarumo profilį, kurio karštasis kalimas ir liejimas tiesiog negali atitikti. Nuo energijos taupymo ir medžiagų efektyvumo iki mažesnio anglies pėdsako per visą gamybos gyvavimo ciklą – šaltasis kalimas suteikia aplinkosaugos pranašumus, kurie puikiai atitinka šiuolaikinių pramonės gamintojų tvarumo tikslus. Šiame straipsnyje ši nauda nagrinėjama praktiškai.
Kaip šaltasis kalimas sumažina energijos suvartojimą?
Jokiu būdu nereikia šildyti krosnies
Didžiausia šalto kalimo tiesioginė energetinė nauda yra ta, kad bloko visai nereikia šildyti. Karšto kalimo metu metalą reikia pašildyti iki 1000 laipsnių ar aukštesnės temperatūros. Šiam procesui sunaudojama daug gamtinių dujų arba elektros energijos ir prarandama daug šilumos dar net nepatenkant į spaudą. Šalto kalimo procesas vyksta kambario temperatūroje, todėl gaminant nenaudojama krosnies energija. Šis atotrūkis yra didelis įmonėms, kurios valdo gamybos linijas, kurios gamina daug dalykų. Lyginant šalto ir karšto kalimo procesus tam pačiam dalių skaičiui, energetiniai auditai visada rodo, kad šaltasis kalimas sunaudoja daug mažiau energijos vienam kilogramui gatavos detalės.
Didesnis spaudos efektyvumas per gamybos ciklą
Kadangi šalto kalimo procese nereikia šilumos valdymo tarp operacijų - nereikia laukti, kol ruošiniai pasieks temperatūrą, neprarandama šilumos perdavimo metu, temperatūros stebėjimo - presavimo ciklai gali būti vykdomi nuolat ir efektyviau. Didelės spartos šalto kalimo presai gali gaminti dalis tokiu greičiu, kokio karšto kalimo įranga negali prilygti, o tai reiškia, kad pačiam presui tenka daugiau elektros energijos vieneto. Šis ciklo efektyvumas sujungia tiesioginį energijos taupymą pašalinus šildymą, todėl šalto kalimo procesas yra vienas iš labiausiai energiją taupančių{5}} variantų.tiksliųjų metalinių komponentų gamyba.
Medžiagų efektyvumas šalto kalimo procesuose
Netoli{0}}neto formos gamyba sumažina žaliavų sąnaudas
Šaltojo kalimo procesas iš esmės yra beveik{0}}neto formos gamybos metodas. Metalas išstumiamas štampelyje, o ne pašalinamas, o tai reiškia, kad galutinio komponento geometrija pasiekiama labai mažaišalto kalimo procesasmedžiagos perteklius. Palyginti suapdirbimasiš ruošinio -, kur didelė medžiaga yra atpjaunama kaip drožlės - šalto kalimo procese sunaudojama daug didesnė žaliavos dalis baigtoje dalyje. Šis patobulintas pirkimo-ir-skridimo santykis yra tiesiogiai susijęs su tvarumu: kiekvienai pagamintai daliai reikia iškasti, rafinuoti ir gabenti mažiau žaliavų, taip sumažinant aplinkos naštą kiekviename tiekimo grandinės etape.
Griežtos leistinos nuokrypos, kurios sumažina antrines operacijas
Šalto kalimo metu vienas iš medžiagos privalumų, į kurį dažnai nepaisoma, yra galimybė gaminti detales su nedideliais dydžio leistinais nuokrypiais ir lygų paviršių tiesiai iš štampavimo. Tai sumažina arba pašalina daugybę antrinių šlifavimo užduočių, dėl kurių kitu atveju susidarytų metalo atliekos, prireiktų pjovimo skysčių ir sunaudotų papildomos energijos. Kai šaltai -kaltai detalei reikia tik lengvą svarbių paviršių apdailą, o ne intensyvų šlifavimą, kiekvienai galutinei daliai pagaminti sunaudojama daug mažiau medžiagos. Dėl šios savybėsšalto kalimo metodas, galima išmatuoti, ar tvarios elektronikos, tvirtinimo detalės ir automobiliuose naudojamos tikslios dalys.
Ar šaltasis kalimas gali sumažinti atliekų kiekį, palyginti su karštuoju kalimu?
Mažiau blykstės ir apipjaustymo atliekų nei karštasis kalimas
Per tą laiką padaroma daug blyksčiųkarštas kalimas. Tai yra papildoma medžiaga, kuri gaminant išspaudžiama tarp štampo pusių ir kurią reikia nupjauti po kalimo. Ši blykstė rodo daiktus, kurie buvo kaitinami, lydomi, formuojami, o paskui išmetami, naudojant energiją ir atliekant atliekas kiekviename žingsnyje. Blykstės mažai arba visai nėrašalto kalimo procesas, ypač kai tai daroma naudojant uždarą-štampavimo ir išspaudimo-konstrukciją. Antgalio forma tiksliai apriboja metalą, o kadangi šiluminis plėtimasis nevyksta, dalių dydžiai yra labiau nuspėjami, o tai dar labiau sumažina apdailos laužą. Mažiau blyksnių reiškia mažiau perdirbamo metalo laužo ir mažiau medžiagų atliekų iš viso gamybos metu.
Sumažėjo aušinimo skysčio ir tepalų atliekos
Karšto kalimo operacijose susidaro didelis atliekų srautas iš štampų tepalų, nuosėdų (geležies oksido) iš įkaitintų ruošinių ir gesinimo vandens, naudojamo po-kalvės aušinimo. Šaltojo kalimo procese taip pat naudojami tepalai, - paprastai fosfatinės dangos ir tempimo junginiai -, tačiau labiau kontroliuojamas ir apribotas. Nėra nuosėdų susidarymo, gesinimo vandens ir aukštos temperatūros{5}}purškimo. Rezultatas – švaresnis, paprastesnis atliekų srautas, kurį lengviau valdyti, o aplinkai mažiau našta apdoroti ir šalinti. Tai yra praktinis tvarumo pranašumas gamintojams, bandantiems sumažinti savo aplinkosaugos atitikties įsipareigojimus.
Mažesnis anglies pėdsakas pasiektas šalto kalimo būdu
Tiesioginis išmetamųjų teršalų sumažinimas pašalinus krosnies operacijas
Bet koks gamybos procesas turi anglies pėdsaką, kuris yra glaudžiai susijęs su sunaudojamos energijos kiekiu. Šalto kalimo metodas labiausiai sumažina CO₂, nes visiškai nenaudojamas joks krosnies šildymas. Kai išjungiate krosnies operacijas, sunaudojate mažiau bendros energijos, o tai tiesiogiai lemia mažesnį 1 ir 2 taikymo srities išmetamųjų teršalų kiekį, pagamintą tose vietose, kur vis dar daugiausia naudojamas iškastinis kuras. Lyginant tų pačių komponentų projektų šalto ir karšto kalimo gyvavimo ciklo vertinimus, į šalto kalimo procesasvisada turi mažesnį anglies intensyvumą vienam kilogramui gatavo metalo, ypač kai gaminama daug.
Įgalinamas lengvas dizainas, kuris sumažina išmetamų teršalų kiekį
Šalto kalimo proceso struktūriniai pranašumai -, įskaitant grūdinimą darbe ir puikų matmenų tikslumą -, leidžia inžinieriams sukurti lengvesnius komponentus nepakenkiant našumui. Įtransporto programos, komponentų svorio sumažinimas tiesiogiai sumažina degalų sąnaudas ir eksploatacines emisijas per visą transporto priemonės eksploatavimo laiką. Šaltai kaltas aliuminio tvirtinimo elementas, kuris pakeičia sunkesnį plieno ekvivalentą, arba šaltai kaltas plieno laikiklis, sukurtas minimaliam svoriui, padeda sumažinti transporto priemonės-CO₂ lygį, o tai sumažina gamybos-išmetamųjų teršalų kiekį. Ši anglies dvideginio nauda vis dažniau pripažįstama gyvavimo ciklo vertinimo sistemose, kurias naudoja automobilių originalios įrangos gamintojai ir jų 1 lygio tiekėjai.
Išvada
Šaltojo kalimo procesas suteikia aiškių ir gerai{0}}dokumentuotų tvarumo privalumų: nenaudojama krosnies energijos, beveik-neto formos medžiagos efektyvumas, minimalus atliekų susidarymas ir akivaizdžiai mažesnis anglies pėdsakas, palyginti su karštuoju kalimu arbaliejimas. Šie pranašumai nėra teoriniai - jie rodomi atliekant energijos auditą, gyvavimo ciklo vertinimus ir medžiagų sąnaudų skaičiavimus realiose gamybos programose. Gamintojams ir pirkimų komandoms, kuriančioms tvaresnes tiekimo grandines, šaltai kaltų komponentų nurodymas iš sertifikuotų, patyrusių tiekėjų yra vienas iš praktiškiausių galimų veiksmų{3}}Kinija Welongišdidžiai pristato pasaulio pramonės lyderiams.
DUK
1 klausimas: ar šalto kalimo procesas tinka visiems metalams?
A: Šaltasis kalimas geriausiai veikia su kaliaisiais metalais, tokiais kaip anglinis plienas, nerūdijantis plienas, aliuminis, varis ir žalvaris. Kietesniems ar trapesniems lydiniams gali reikėti šiltai kalti - vidurį tarp šalto ir karšto -, kad būtų galima tinkamai formuoti be įtrūkimų. Medžiagos pasirinkimas turi būti patvirtintas su kalimo tiekėju, atsižvelgiant į detalės geometriją ir reikiamas savybes.
2 klausimas: kiek energijos sutaupo šalto kalimo procesas, palyginti su karštu kalimu?
A: Energijos taupymas skiriasi priklausomai nuo dalies ir lydinio, tačiau tyrimai nuolat rodo, kad šaltasis kalimas sunaudoja 30–50 % mažiau energijos vienam kilogramui gatavos detalės, palyginti su lygiavertėmis karšto kalimo operacijomis, visų pirma dėl to, kad nebereikia kaitinti ruošinių. Sumažėjus vėdinimo ir vėsinimo reikmėms, sutaupoma patalpų-lygio.
3 klausimas: ar šalto kalimo procese susidaro dalys, kurias vėliau reikia termiškai apdoroti?
Ats.: Daugelis šaltai kaltų dalių yra naudojamos sukietintoje{0}}būklėje be papildomo terminio apdorojimo, o tai savaime yra tvarumo privalumas. Tam, kad būtų atkurtas plastiškumas, kai kuriais atvejais reikalingas įtempių mažinimas arba atkaitinimas tarp kalimo operacijų, tačiau bendra šalto kalto komponentų terminio apdorojimo našta paprastai yra mažesnė nei karšto kalto ekvivalentų.
4 klausimas: kaip šaltojo kalimo procesas palaiko žiedinės ekonomikos tikslus?
A: Sumažinus laužo susidarymą, pašalinus apnašas ir terminį užterštumą bei gaminant švarius metalo atliekų srautus, kuriuos lengva perdirbti, šalto kalimo procesas puikiai dera su žiedinės ekonomikos principais. Didelis proceso medžiagų panaudojimo lygis taip pat reiškia, kad vienai baigtai daliai sunaudojama mažiau pirminės žaliavos.
Sukurkite tvaresnę tiekimo grandinę šalto kalimo būdu - Susisiekite su mumis šiandien
Jei jūsų organizacija nori sumažinti savošalto kalimo procesasGaminant anglies pėdsaką ir pagerinti medžiagų efektyvumą nepakenkiant komponentų kokybei, verta rimtai pažvelgti į šalto kalimo procesą - irKinija Welongpasiruošęs padėti. Įkurta 2001 m. ir sertifikuota pagal ISO 9001-2015 m., tiekiame tiksliai šalto kalto ir pritaikytus metalinius komponentus klientams visoje JK, JAV, Vokietijoje, Australijoje ir už jos ribų. Mūsų inžinierių komanda dirba pagal jūsų brėžinius ar pavyzdžius naudodami AutoCAD, Pro-Engineering ir SolidWorks. Kurkime išmanesnę, ekologiškesnę tiekimo grandinę kartu. Susisiekite su mumis:metal@welongpost.com
Nuorodos
1. Lange, K. (Red.). (1985). Metalo formavimo vadovas. McGraw-Hill.
2. ASM International. (2005). ASM vadovas, 14A tomas: Metalo apdirbimas - Masinis formavimas. ASM International.
3. Grooveris, MP (2020). Šiuolaikinės gamybos pagrindai: medžiagos, procesai ir sistemos (6 leidimas). Wiley.
4. Mori, K., Nakano, T. ir Mashimo, R. (2010). Šaltojo kalimo proceso tvarumo gerinimas sumažinant tepalų sąnaudas. CIRP Annals - Manufacturing Technology, 59(1), 275–278.
5. Duflou, JR, Sutherland, JW, Dornfeld, D., Herrmann, C., Jeswiet, J., Kara, S., Hauschild, M. ir Kellens, K. (2012). Energiją ir išteklius tausojančios gamybos link: procesų ir sistemų metodas. CIRP Annals - Manufacturing Technology, 61(2), 587–609.
6. Kalpakjian, S. ir Schmid, SR (2014). Gamybos inžinerija ir technologija (7 leidimas). Pearsonas.
