UNIVERZA V MARIBORU · 2017-11-28 · OSNOVE TLAČNEGA LITJA ... trţenja, sektor investicij, sektor energetike in ekologije, sektor zagotavljanja kakovosti, sektor razvoja, sektor

UNIVERZA V MARIBORU

FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO

Josip MATANOVIĆ

OPTIMIZACIJA PROCESA TLAČNEGA LITJA

S POMOČJO JET COOL SISTEMA

Diplomsko delo

visokošolskega strokovnega študijskega programa

Strojništvo

Maribor, februar 2013

Fakulteta za strojništvo



Diplomsko delo

Študent: Josip MATANOVIĆ

Študijski program: Visokošolski strokovni študijski program Strojništvo

Smer: Proizvodno strojništvo

Mentor: izr. prof. dr. Borut Buchmeister

Somentor: doc. dr. Marjan Leber

Maribor, 2013

Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo


II

I Z J A V A

Podpisani Josip Matanović izjavljam, da:

je bilo predloţeno diplomsko delo opravljeno samostojno pod mentorstvom

izr. prof. dr. Boruta Buchmeistra in somentorstvom doc. dr. Marjana Leberja,

predloţeno diplomsko delo v celoti ali v delih ni bilo predloţeno za pridobitev

kakršnekoli izobrazbe na drugi fakulteti ali univerzi;

soglašam z javno dostopnostjo diplomskega dela v Knjiţnici tehniških fakultet

Univerze v Mariboru.

Maribor, __________________ Podpis: ___________________________


III

ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorju, izr. prof. dr. Borutu

Buchmeistru, in somentorju, doc. dr. Marjanu Leberju,

za pomoč in vodenje pri opravljanju diplomskega dela.

Zahvaljujem se tudi podjetju LTH Ulitki, d. o. o., za

sofinanciranje študija in mentorju g. Francu Balonu za

pomoč pri pisanju diplomskega dela.

Posebna zahvala velja moji ţeni Tini ter vsem, ki so

tako kot ona verjeli v moj uspeh pri študiju.


IV



Ključne besede: proces tlačnega litja, jet cool sistem, tlačno orodje, napake pri tlačnem litju,

strjevalna poroznost, optimizacija, ulitki iz aluminija

UDK: 621.746.3:658.58.011(043.2)

POVZETEK

Diplomska naloga obravnava in rešuje problematiko nastanka strjevalne poroznosti v ulitku iz

aluminija pri procesu tlačnega litja. Strjevalna poroznost se je pojavljala na mestih, kjer take

poroznosti nismo mogli odpraviti. Zaradi teţavne poroznosti so ulitki po testu tesnosti puščali

v skupnem številu v kar 26 %. S pomočjo naše standardne tehnologije te teţave nismo mogli

odpraviti in smo bili v podjetju prisiljeni poiskati novo rešitev.

Odločili smo se za nakup stroja jet cool sistem LETHIGUEL HDK4, s katerim bi

teţavno strjevalno poroznost odpravili. S pomočjo nove tehnologije bi odpravili tudi napako

nalepljenosti aluminija na jedrih tlačnega orodja in s tem posledično zmanjšali abrazivno

obrabo orodja. Novo tehnologijo je bilo potrebno v proces tlačnega litja najprej vpeljati s

predelavo tlačnega orodja ter nato proces tlačnega litja naknadno zoptimirati.

Po uporabi stroja jet cool sistem LETHIGUEL HDK4 in po optimiranju litja so bili

rezultati vidni ţe po prvem preizkusu. Strjevalno poroznost smo namreč v celoti odpravili,

število ulitkov zaradi naknadnega impregniranja pa se je s 26 % zmanjšalo na 7 %.


V

MANUFACTURING PROCESS OPTIMIZATION OF DIE

CASTNIG WITH JET COOL SYSTEM

Key words: die casting process, jet cool system, die, die cating mistakes, solidification

porosity, optimization, aluminium castings

UDK: 621.746.3:658.58.011(043.2)

ABSTRACT

Diploma thesis adresses and solves the problem of occurrence of solidification porosity in

aluminium casting at the die casting process. Solidification porosity occured in area where

such porosity could not be removed. Due to this porosity the castings leaked after the leakage

test in average about 26 % of the total number. With our standard technology that problem

could not be eliminated and our company was forced to find a new solution.

We have decided to buy the machine jet cool sistem LETHIGUEL HDK4 which would

eliminate the difficult porosity. With the help of new tehnology paralely we would solve the

problem of the sticked aluminium on the cores on the die and consequently also reduce

abrasive corrosion of the die. Because of this new tehnology first we had to optimizate the die

and after this we could then optimizate the die casting process.

After optimization of the die casting process with the machine LETHIGUEL HDK4 good

results were seen right after the first test. The solidification porosity was entirely eliminated

and the number of the castings wihich had to be impregnated reduced from 26 % to 7 %.


VI

KAZALO

1. UVOD ............................................................................................................................................................ - 1 -

1.1 OPIS PROBLEMATIKE .................................................................................................................................. - 1 - 1.2 CILJ NALOGE .............................................................................................................................................. - 1 - 1.3 PREGLED POGLAVIJ .................................................................................................................................... - 2 -

2. PREDSTAVITEV PODJETJA ................................................................................................................... - 3 -

2.1 LTH ULITKI, D. O. O. .................................................................................................................................. - 3 - 2.2 PREDSTAVITEV SEKTORJA DIPLOMSKEGA DELA ......................................................................................... - 4 - 2.3 SEKTOR LIVARNA ....................................................................................................................................... - 5 -

2.3.1 Tlačni otok ........................................................................................................................................ - 5 - 2.4 PREDSTAVITEV PODROČJA DIPLOMSKEGA DELA ......................................................................................... - 6 - 2.5 PREDSTAVITEV IZDELKA MANIFOLD 3G (703.07) ...................................................................................... - 7 -

3. OSNOVE TLAČNEGA LITJA ................................................................................................................... - 8 -

3.1 PROIZVODNI PROCES TLAČNEGA LITJA ....................................................................................................... - 8 - 3.1.1 Zahteve za uspešno tlačno litje ......................................................................................................... - 9 -

3.2 SLIKOVNI PRIKAZ PROCESA TLAČNEGA LITJA ........................................................................................... - 10 - 3.3 NAPAKE PRI TLAČNEM LITJU .................................................................................................................... - 13 -

3.3.1 Dimenzijske napake ........................................................................................................................ - 13 - 3.3.2 Površinske napake .......................................................................................................................... - 14 - 3.3.3 Mehanske napake ............................................................................................................................ - 15 - 3.3.4 Notranje napake .............................................................................................................................. - 16 - 3.3.5 Lunkerji ........................................................................................................................................... - 17 -

4. JET COOL SISTEM .................................................................................................................................. - 18 -

4.1 UČINKI JET COOL SISTEMA ....................................................................................................................... - 18 - 4.2 NAVODILA ZA PRIKLOP IN PREIZKUS JET COOL SISTEMA NA TLAČNO ORODJE .......................................... - 20 -

5. UPORABA JET COOL SISTEMA PRI ULITKU KODE 703.07 ......................................................... - 24 -

5.1 UPORABLJENI PARAMETRI NA JCS PRIPRAVNI ENOTI ............................................................................... - 25 - 5.2 VIZUALNA PRIMERJAVA KOSOV Z UPORABO OBRUSKOV PRED UPORABO JET COOL SISTEMA IN PO NJEM .. - 26 - 5.3 ANALIZA POROZNOSTI MED OBRUSKI ....................................................................................................... - 27 - 5.4 METALOGRAFSKA ANALIZA POROZNOSTI MED OBRUSKI .......................................................................... - 28 - 5.5 TEST PUŠČANJA NA PRIPRAVI ZA MERJENJE TESNOSTI .............................................................................. - 29 -

6. PRIMERJAVA STROŠKOV IN PRIHRANKOV PRI UPORABI JET COOL SISTEMA ............... - 31 -

6.1 IZRAČUN STROŠKOV IN PRIHRANKOV, PRIDOBLJENIH Z OPTIMIZACIJO PROCESA ...................................... - 31 -

7. DISKUSIJA IN ZAKLJUČEK.................................................................................................................. - 34 -

VIRI ................................................................................................................................................................. - 35 -


VII

UPORABLJENI SIMBOLI

I - število ciklov

K - letno število izdelanih kosov 703.07

1K - število impregniranih kosov brez uporabe JCS

2K - število impregniranih kosov z uporabo JCS

3K - razlika med 1K in

2K

1P - letni prihranek zaradi uporabe JCS pri kodi 703.07

2P - letni prihranek zaradi uporabe JCS pri kodi vseh treh orodjih

IP - prihranek pri impregnaciji

tP - prihranek zaradi krajšega časa cikla

IS - stroški impregnacije

1sS - stroški predelave TL orodja samo pri kodi 703.07

2sS - stroški predelave vseh treh TL orodij

toS - stroški ene ure dela v tlačnem otoku

t - prihranek časa

1t - čas izdelave s ciklom 49 sekund

2t - čas izdelave s ciklom 46 sekund

1pt - povrnitev stroškov pri uporabi JCS samo pri kodi 703.07

2pt - povrnitev stroškov pri uporabi JCS pri vseh treh orodjih


VIII

UPORABLJENE KRATICE

CNC – computer numeric control

JCS - jet cool sistem

kt - koledarski teden

LTH- Loške tovarne holding

RTG - rentgen

TL - oznaka tlačnega orodja


- 1 -

1. UVOD

1.1 Opis problematike

Pri proizvodni seriji ulitkov kode 703.07 pri tlačnem orodju oznake TL-8083 se je okoli

lukenj pri ulitkih pojavljala strjevalna poroznost. Strjevalna poroznost je ena od notranjih

napak pri ulitkih iz aluminija in število slabih kosov je bilo glede na narejeno serijo kosov po

kontroli na RTG kar 50 %.

Strjevalna poroznost se je pojavljala na mestih, ki so bila za nas problematična zaradi

reguliranja temperature na tlačnem orodju. Ker napake nismo mogli odpraviti s standardnimi

rešitvami, smo bili prisiljeni poiskati neko novo rešitev.

1.2 Cilj naloge

Cilj diplomskega dela je, da s pomočjo najnovejše tehnologije jet cool sistem (prisilno

hlajenih določenih jeder na tlačnem orodju) odpravimo strjevalno poroznost, ki se je

pojavljala pri proizvodni seriji kosa s kodo 703.07.

Najprej smo pri tlačnem orodju za reguliranje temperature tlačnega orodja namesto

standardnih oljnih temperirnikov uporabili vodne temperirnike, ki bolje odvajajo odvečno

temperaturo tlačnega orodja.

Na tlačnem orodju smo dodatno popravili dolivni sistem, sistem vakuum izvleka odvečnega

zraka (vakuum sistem) ter na tlačnem orodju dodatno postavili odzračevalnike. Nazadnje smo

preizkusili način uporabe »domačega jet cool sistema«, ki pa prav tako ni odpravil

problematične strjevalne poroznosti.

Ko nismo imeli več druge rešitve, smo se za odpravo problematične strjevalne poroznosti v

našem podjetju odločili za nakup stroja za jet cool sistem, Lethiguel HDK4.

S pomočjo jet cool sistema smo lahko dodatno ohladili in regulirali temperaturo na

problematičnem mestu, kjer bo uporabljen jet cool sistem. Tako bo strjevalna poroznost po

teoriji, da se taka poroznost največkrat pojavlja na mestih, kjer se talina strdi nazadnje in kjer

je najbolj skoncentrirana toplota tlačnega orodje, zaradi boljšega reguliranja temperature tudi

odpravljena.


- 2 -

Slika 1.1: Pripravna enota za JCS Lethiguel HDK4

1.3 Pregled poglavij

V uvodnem prvem poglavju sem na kratko opisal problematiko in cilj diplomske naloge.

V drugem poglavju je opisano podjetje, področje ter sektor, kjer je bila problematika

diplomskega dela odpravljena.

V tretjem poglavju so opisane osnove vede livarstva, v podpoglavjih pa slikovni opis procesa

tlačnega litja ter napak, ki nastajajo pri procesu tlačnega litja.

V četrtem poglavju je opisan JCS, njegovo delovanje, njegovi učinki ter prikazana uporaba

JCS, priklop ter preverjanje delovanja JCS.

V petem poglavju sem navedel realen primer iz prakse tlačnega litja, ga opisal ter v

podpoglavjih navedel vse uporabljene parametre, stroške in rezultate zaradi uporabe JCS.

V šestem poglavju so prikazani stroški optimiranja zaradi uporabe JCS stroja ter prihranki na

račun le-tega.

V zadnjem poglavju sem napisal kratko diskusijo ter povzetek diplomske naloge.


- 3 -

2. PREDSTAVITEV PODJETJA

2.1 LTH Ulitki, d. o. o.

LTH Ulitki, d. o. o., Škofja Loka je kakovosten in uspešen proizvajalec orodij za tlačno litje

in ulitkov iz magnezijevih in aluminijevih zlitin za avtomobilsko industrijo.

Podjetje je bilo ustanovljeno leta 1948 kot tovarna Motor, ki se je leta 1960 preimenovalo v

LTH iz Škofje Loke. V šestih desetletjih je podjetje zamenjalo več lastnikov in se nekajkrat je

tudi preimenovalo. Nazadnje se je to zgodilo leta 2009 in od takrat podjetje nosi naziv LTH

Ulitki, d. o. o.

Skozi več kot šestdesetletno zgodovino, od nakupa prvega stroja za tlačno litje pa vse do

danes, se je podjetje razvilo v eno izmed najbolj prepoznavnih podjetjih v Evropi in po svetu

na področju proizvodnje orodij za tlačno litje ter ulitkov iz aluminija in magnezija.

LTH Ulitki, d. o. o., je druţba, ki je sestavljena iz štirih podjetij na štirih različnih lokacijah.

Podjetje skupaj zaposluje pribliţno 2000 delavcev. Glavni sedeţ podjetja je v Škofji Loki,

ostali trije obrati pa se nahajajo še v Ljubljani, v Benkovcu na Hrvaškem, ter na Ohridu v

Makedoniji.

V podjetju sem zaposlen tri leta. Najprej sem delal kot delovodja sektorja talilnica, ki se

nahaja v tlačni livarni. Sedaj svoje delo opravljam kot operativni tehnolog na področju

tlačnega litja. S svojim delom skrbim predvsem za nemoteno delo v tlačni livarni z urejanjem

procesa tlačnega litja. Prav tako sodelujem pri nekaterih razvojnih projektih, seveda v fazi

tlačnega litja.

Slika 2.1: LTH Ulitki, d. o. o. (obrat v Škofji Loki)


- 4 -

2.2 Predstavitev sektorja diplomskega dela

LTH Ulitki, d. o. o. v Škofji Loki so razdeljeni na več sektorjev: gospodarski sektor, sektor

trţenja, sektor investicij, sektor energetike in ekologije, sektor zagotavljanja kakovosti, sektor

razvoja, sektor orodjarne, sektor livarna itd.

Slika 2.2: Tlačna livarna


- 5 -

2.3 Sektor livarna

V sektoju livarna se nahaja 15 tlačno livarskih strojev. Dvanajst od teh strojev, je popolnoma

avtomatiziranih v sklop strojev, katerega imenujemo tlačni otok. Stroji so avtomatizirani, do

te meje, da se pri stroju ulitki predhodno obrezane s pomočjo obrezlinega orodja, samo še

zlagajo v evro box palete.

V livarni svoje predhodno določeno delo opravlja več kot 70 delavcev. Ti delavci so

delovodje, livarji, monterji tlačnih ter obrezilnih orodij, talilci iz podsektorja talilnica, itd.

V sklopu livarne sta tudi dva podsektorja. Prvi podsektor je talilnica, kjer se aluminijeve

zlitine, ki so v trdnem agregatnem stanju, pretopijo v tekoče agregatno stanje. Aluminijevo

talino se potem uporabi v livarni, kjer se aluminijeva zlitina zaradi procesa tlačnega litja

preoblikuje v ulitke. Drugi podsektor pa je obsekovalnica, kjer se ulitke, ki so odliti na tlačno

livarskih strojih, ki niso povsem avtomatizirani, z obrezilnim orodjem obreţe.

V Škofji Loki se proizvajajo izključno ulitki iz aluminijevij zlitin, medtem ko se v Ljubljani

proizvajajo tudi ulitki iz magnezijevih zlitin. Vsi proizvedeni ulitki se uporabljajo na področju

avtomobilske industrije kot vgradne komponente različnih sestavnih delov za krmilne,

zavorne in elektro mehanizme.

2.3.1 Tlačni otok

V otoku je med seboj povezanih več strojev, kot so odvzemalni robot, dozirno vzdrţevalna

peč, wollin in obrezilno orodje.

Najpomembnejši od teh strojev je odvzemalni robot, ki je povezava med ostalimi stroji v

otoku. Robot ulitke prenaša od izmetovanja iz tlačnih orodij do bazena, ki je napolnjen z

vodo, kjer ulitke ohladi. Nazadnje robot ulitke odnese še v obrezilno orodje.

S pomočjo dozirno vzdrţevalne peči delavcem livarjem ni več potrebno ročno vlivati

taljenega aluminija s pomočjo zajemalke v tlačno komoro. Talina se namreč iz dozirne peči

avtomatsko ob znaku, ki ga odda tlačni stroj, dozira v tlačno komoro.

Wollin je stroj, s katerim je avtomatiziran proces mazanja in izpihovanja tlačnih orodij po

vsakem ciklu. Ko se orodje odpre in izmeče ulitek, wollin začne na orodje nanašati premaz in

s tem premaz hladi in ščiti tlačno orodje.

Nazadnje se v tlačnem otoku nahaja še obrezilni stroj (štanca), ki s pomočjo obrezilnega

orodja ulitke obreţe, tako da ostanejo samo kosi brez dolivnega sistema, pretočnikov in


- 6 -

vakuum kanalov. V obrezilnem stroju je tudi trak, s katerim večgnezdne ulitke ločimo po

gnezdih ter jih pripeljemo od obrezilnega orodja do delovnega mesta livarja.

Slika 2.3: Layout tlačnega otoka

2.4 Predstavitev področja diplomskega dela

V avtomobilski industriji je konkurenca iz dneva v dan vse večja. Zaradi nenehnega in hitrega

razvoja v avtomobilski industriji se od podjetij pričakuje velika fleksibilnost izdelave

izdelkov. Izdelki, ki se danes pojavljajo na trgu, so vedno bolj zahtevni za izdelavo, ob tem pa

se od podjetij pričakuje tudi visoka kakovost izdelkov. Kupci za izdelavo zahtevajo določene

standarde, ki pa jih ni tako enostavno pridobiti. Iščejo se tudi različni trgi za nakup

avtomobilskih delov, saj se iščejo rešitve za pridobitev kakovostnih delov z nizkimi stroški


- 7 -

nabave. Tako so podjetja, kot je LTH Ulitki, d. o. o., prisiljena v nenehen tehnološki razvoj

izdelave izdelkov s čim manjšimi stroški, prav tako z dnevnim manjšanjem števila izmeta in

manjšanjem reklamacij. Podjetje s prodajanjem kakovostnih izdelkov kupcem pridobiva

določeno zaupanje le-teh in s tem pridobiva tudi nove projekte, ki jim ni kos prav vsako

podjetje, ki se ukvarja s tlačnim litjem.

2.5 Predstavitev izdelka Manifold 3G (703.07)

Izdelek Manifold 3G se uporablja v avtomobilski industriji. Je sestavni del hidravličnega

sistema za krmilni mehanizem pri avtomobilih, dostavnih in tovornih vozilih.

Slika 2.4: Izdelek Manifold 3G

Slika 2.5: Primer sestave krmilnega mehanizma


- 8 -

3. OSNOVE TLAČNEGA LITJA

Litje je eden najstarejših in zelo pogosto uporabljenih načinov preoblikovanja kovinskih,

nekovinskih in tudi umetnih materialov. Veda, ki se ukvarja z litjem, se imenuje livarstvo.

V osnovi poteka litje tako, da zlitino stalimo in jo vlijemo v livno votlino (ulivno komoro)

forme. V formi, ki ima obliko končnega izdelka, se nato kovina strdi in obdrţi njeno obliko.

Poznamo več postopkov litja.

Osnovna delitev tlačnega litja je delitev po tem, kolikokrat lahko uporabimo formo, torej na

litje v enkratne in trajne forme. Pri litju v trajne forme, ki je namenjeno serijskemu litju,

poznamo več podvrst. Tako je lahko litje tlačno, centrifugalno ali kontinuirno. Pri tlačnem

litju imamo kokilo, ki je trajna forma, narejena iz orodnega jekla in ima poleg gravure z

obliko ulitka še livni kanal (dolivek), in oddušne kanale. Kokila je dvodelna, da lahko po

ohladitvi iz forme ulitek izvzamemo.

3.1 Proizvodni proces tlačnega litja

Začetna faza procesa proizvodnega procesa tlačnega litja je pravilno skladiščenje surovin, ki

se uporabljajo pri procesu tlačnega litja. Najpogosteje uporabljene surovine v tlačnem

livarstvu so zlitine, pri katerih v kemijski sestavi prevladujejo atomi elementov aluminija,

magnezija in cinka. Surovine morajo biti skladiščene v suhem in pokritem prostoru, saj zaradi

taljenja teh surovin obstaja velika moţenost eksplozije zaradi ekspanzije vode.

V naslednji fazi viličaristi iz podsektorje talilnica pripeljejo material iz skladišča v talilnico.

Material se nato strese v talilno peč, ki material nato stali. Temperatura taline v peči se giblje

med 720 °C do 750 °C (aluminij). Od taline vzamemo vzorček, s katerim v laboratoriju

preverimo, ali kemijska struktura taline ustreza določenim kakovostnim specifikacijam.

Talino se po končani analizi z viličarji razvaţa do tlačnih strojev, kjer se talino vlije v dozirno

peč.

Dozirna peč nato določeno količino taline vlije v ulivno komoro. Ko je talina vlita v ulivno

komoro, se prične proces tlačnega litja.

Tlačno litje je razdeljeno na tri faze litja. V prvi fazi se talino s pomočjo bata, ki ima hitrosti

med 0,2 m/s do 0,5 m/s, potiska v formo do vlivne reţe (meja med dolivnim sistemom in

gravurno votlino forme). Ko talina doseţe vlivno reţo, prične delovati druga faza, kjer bat z

visokimi hitrostmi, med 2,00 m/s in 5,50 m/s, potiska jo do zapolnitve forme. V zadnji, tretji

http://sl.wikipedia.org/wiki/Kovina

http://sl.wikipedia.org/wiki/Material

http://sl.wikipedia.org/wiki/Veda

http://sl.wikipedia.org/wiki/Taljenje

http://sl.wikipedia.org/w/index.php?title=Centrifuga&action=edit&redlink=1

http://sl.wikipedia.org/wiki/Orodno_jeklo

http://sl.wikipedia.org/w/index.php?title=Kokila&action=edit&redlink=1


- 9 -

fazi, bat z visokimi tlaki med 600 bar in 1200 bar potiska talino v formi toliko časa, dokler se

talina ne strdi. Po določenem času strjevanja se v formi oblikuje ulitek. Ko se talina dokončno

strdi, se orodje odpre ter s pomočjo izmetovalnega sistema (ročno ali z odvzemalnim

robotom) odnese ulitek iz forme [1].

Robot ulitek odvzame iz orodja ter ga odnese v obrezilno orodje (štanco). Obrezilno orodje

poreţe odvečne materiale (dolivek, oddušnike itd.). Obrezilno orodje nato izpusti ulitke na

drčo, po kateri kosi zdrsnejo na delovno mesto livarja. Delavec (livar) ulitek vzame, ga

pregleda (poroznost, dimenzija, nezalitost, dvoplastnost) ter ulitke, ki ustrezajo kontrolnim

pogojem, zloţi v kovinsko paleto. Ko je paleta z ulitki napolnjena, jih viličarist odpelje v

medfazno skladišče, kjer nato ulitke prevzamejo za nadaljnjo obdelavo (peskanje,

rotofiniširanje, strojno CNC obdelovanje...).

3.1.1 Zahteve za uspešno tlačno litje

V sedanjem času je znano, da je podanih veliko zahtev, ki jih je potrebno zagotoviti, še preden

ulitek z ekonomskega ter kakovostnega vidika ustreza našim merilom. Od teh zahtev lahko

izpostavimo tri osnovne:

1. tekoč proces tlačnega litja v proizvodnji,

2. pravilna konstrukcija in izdelava tlačnega orodja,

3. kakovostna zlitina za tlačno litje.

Vse tri zahteve je potrebno zagotavljati skupaj in ne vsake posebej. V primeru, da eden od

treh pogojev ni zagotovljen po določenem standardu, ne bomo mogli dobiti kakovostnih

ulitkov. Kakovostnih ulitkov ne moremo zagotoviti le s kakovostno zlitino, če tlačno orodje

ali tlačni stroj ne delujeta po določenih standardih [2].


- 10 -

3.2 Slikovni prikaz procesa tlačnega litja

Slika 3.1: Ulivanje taline aluminija v ulivno komoro [3]

Slika 3.2: Ulivna komora je zapolnjena z ustrezno količino taline [3]

Slika 3.3: Začetek polnjenja forme - počasna prva faza [3]

Slika 3.4: Med prvo fazo se odvečni zrak iz forme iztisne skozi odzračevalne kanale v formi

[3]


- 11 -

Slika 3.5: Konec prve faze: dolivni sistem je popolnoma zapolnjen s talino vse do pripetja

dolivka [3]

Slika 3.6: Druga faza: hitro polnjenje gravurne votline forme [3]

Slika 3.7: Tretja faza: zelo močan pritisk na talino za dodajanje materiala v ulitek med časom

strjevanja [3]

Slika 3.8: Po določenem času strjevanja, se forma odpre, bat pa izrine tableto iz ulivne

komore [3]


- 12 -

Slika 3.9: Forma se popolnoma odpre in izdelek ostane na gibljivi polovici forme [3]

Slika 3.10: Odstranitev ulitka iz gibljive polovice forme z izmetači [3]

Slika 3.11: Odvzem ulitka ročno ali z odvzemalnim robotom [3]

Slika 3.12: Vstop mazalne opreme med formo, s katero formo maţemo in hladimo [3]


- 13 -

Slika 3.13: Orodje in stroj sta pripravljena za naslednje ulivanje [3]

3.3 Napake pri tlačnem litju

Pri procesu tlačnega litja se lahko pojavi veliko različnih napak, ki nastajajo zaradi različnih

pogojev delovanja tlačnega procesa. Največkrat se te napake pojavljajo zaradi neodvedene

odvečne toplote orodja. Napake lahko razdelimo na dimenzijske, površinske, mehanske ter

notranje napake [4].

3.3.1 Dimenzijske napake

Pri dimenzijskih napakah oblika in merska točnost ulitkov ne odgovarjata določenim

zahtevam.

Metoda preiskave ulitkov se izvaja z vizualnim pregledom, dimenzijsko kontrolo ter z

meritvami hrapavosti površine. Dimenzijske kontrole ulitkov ni potrebno kontrolirati samo v

kontrolni sobi, temveč jih lahko kontroliramo tudi pri tlačnem stroju, na delovnem mestu

livarja, s pomočjo namenskih merilnih priprav.

Dimenzijske napake so:

- mersko odstopanje ulitka izven podanih toleranc,

- tvorba srha (tanek film kovine ob odlitku),

- nezalitost (določeni deli ulitka niso popolno zaliti),

- volumske spremembe notranjega volumna ulitka,

- ukrivljenost ulitka v določeni smeri.

Najpogostejši vzroki za nastanek dimenzijskih napak so:

- paralelnost obeh polovic orodja (srh),

- nepravilen poloţaj vlivne reţe (nezalitost),

- predolg čas polnjenja orodja (nezalitost),


- 14 -

- dimenzijska točnost gravure (mersko odstopanje),

- previsok tlak v tretji fazi tlačnega litja (volumske spremembe),

- nepravilne mere tlačnega orodja (mersko odstopanje) [4].

Slika 3.14: Namenska merilna priprava (levo) in napaka nezalitosti pri ulitku (desno)

3.3.2 Površinske napake

Napake zaradi neustreznih lastnosti, so prikazane kot površinske napake.

Metoda preiskave ulitkov te vrste napak se izvaja z vizualnim pregledom, s pomočjo

penetrantov, z meritvami za hrapavost površine in z meritvami gostote.

Površinske napake so:

- površinski mehurčki (majhni mehurčki na površini ulitka),

- hladni zvari (površina ulitka kaţe črte in ločuje posamezna območja toka taline),

- sledi izmetačev (izbočena ali poglobljena mesta, kjer so izmetači),

- odrgnine in ţlebovi na površini ulitka,

- lisavost (rjava obarvana površina odlitka),

- toplotne razpoke na tlačnem orodju.

Najpogostejši vzroki za nastanek površinskih napak so:

- vrsta in koncentracija premaza za mazanje orodja (lisavost, mehurčki),

- prevelika količina porabe premaza za mazanje orodja (lisavost, mehurčki),

- slabo stanje površine tlačnega orodja (toplotne razpoke, odrgnine),

- nepravilen poloţaj vlivne reţe (hladni zvari, linije tečenja),

- nepravilen čas polnjenja orodja (hladni zvari, linije tečenja),

- neprilagojen obrez (podrgnjen ulitek) [4].


- 15 -

Slika 3.15: Podrgnjen ulitek (moţen vzrok - neprilagojen obrez)

3.3.3 Mehanske napake

Nezadostne mehanske lastnosti ulitkov so trdnost, ţilavost in razteznost.

Metode preiskave ulitkov se izvajajo z razteznim preizkusom, z meritvami gostote in z

meritvami trdote.

Mehanske napake so:

- neprimerna natezna trdnost ulitkov,

- neprimeren raztezek ulitkov,

- nepravilna trajna trdnost ulitkov,

- neprimerna površinska trdota,

- neprimerna gostota ulitkov.

Najpogostejši vzroki pri nastajanju mehanskih napak so:

- neprimerna temperatura tlačnega orodja (vse mehanske napake),

- neprimerna hitrost taline v ulivni reţi (vse mehanske napake),

- neprimeren čas polnjenja tlačnega orodja (vse mehanske napake),

- preklopna točka med prvo in drugo fazo (vse mehanske napake) [4].


- 16 -

3.3.4 Notranje napake

To so pomanjkljivosti in napake v notranjosti ulitka.

Metoda preiskave ulitkov zaradi notranjih napak se izvaja z vizualno kontrolo po predhodni

CNC obdelavi, s pomočjo rentgena, penetranti, z meritvami gostote ter z ultrazvokom.

Notranje napake so:

- lunkerji (notranja votlina s hrapavo in razpokano površino),

- plinska poroznost (okrogle notranje votline z okroglimi stenami),

- vključki (trdi ali mehki delci v notranjosti ulitka).

Najpogostejši vzroki za nastanek notranjih napak so:

- prevelika količina porabe premaza za mazanje tlačnega orodja (plinska poroznost),

- nepravilen poloţaj vlivne reţe (lunkerji, plinska poroznost),

- neprimerna debelina vlivne reţe (plinska poroznost, lunkerji),

- neprimerno odzračevanje tlačnega orodja (plinska poroznost),

- premajhen tlak v tretji fazi tlačnega procesa (plinska poroznost),

- neprimerna temperatura tlačnega orodja (lunkerji, plinska poroznost),

- kemična sestava taline (vključki),

- neprimerno stanje taline glede čistoče (vključki) [4].

Slika 3.16: RTG slika plinske poroznosti na stenah ulitka


- 17 -

3.3.5 Lunkerji

Lunkerji so ena izmed najpogostejših notranjih napak pri tlačnem litju. To je prazen prostor v

ulitku s hrapavo in razpokano površino. Če je lunkerjev več, so ti običajno med seboj

povezani. Lunkerji se pogosto pojavljajo v debelih stenah ulitkov.

Pri prehodu iz tekočega v trdno stanje se vse zlitine krčijo. Če v procesu tlačnega litja ni

napajanja ulitkov, se pojavlja poroznost zaradi krčenja in eventuelno razpoke. Običajno se

pojavljajo v conah, ki se strdijo nazadnje, zato take napake imenujemo strjevalna poroznost.

Lunkerji lahko nastanejo zaradi več vzrokov:

- nizek tlak strjevanja,

- nizka temperatura tlačnega bata,

- prenizka temperatura orodja v območju vlivne reţe,

- neustrezen poloţaj vlivne reţe,

- premajhen prerez vlivne reţe,

- neustrezna kemična sestava taline,

- previsoka temperatura tlačnega orodja [4].

http://sl.wikipedia.org/w/index.php?title=Ulitek&action=edit&redlink=1


- 18 -

4. JET COOL SISTEM

Jet cool sistem se uporablja ţe v nekaterih evropskih tlačnih livarnah in zaradi naše potrebe po

njem smo se tudi v našem podjetju odločili za nakup tega stroja.

Jet cooler je termalni visokotlačni stroj, s katerim na problematičnih mestih tlačna orodja s

pomočjo jet cool jeder ohladimo s povečanim tlakom. Uporabljen zaprt je kroţni sistem, v

katerem kombinirano kroţita voda in zrak.

Sprva hlajena voda doseţe vrh jedra.Ker v JCS voda ne sme zavreti, je le-ta hlajena in za in

jedra lahko ohlajajo. Po končanem kroţenju vode začne kroţiti zrak, ki prečisti kanale jeder.

Kanale prečisti zato, da prepreči moţnosti prekomernega ohlajanja jeder [5].

Slika 4.1: Sestava jet cool sistema [5]

4.1 Učinki jet cool sistema

Z uporabo JCS lahko preprečimo kar nekaj nepravilnosti zaradi preveč skoncentrirane

neodvedene temperature na določenih delih tlačnih orodij.

Prva od teh nepravilosti je strjevalna poroznost, ki se pojavlja okoli jeder. Z uporabo JCS

lahko odpravimo strjevalno poroznost v celoti. Zaradi JCS je strjevanje zelo hitro in tako je

strjevalna poroznost prisiljena, da se opravi v notranjosti tlačnega orodja oziroma popolnoma

izgine [5].


- 19 -

Slika 4.2: Strjevalna poroznost brez uporabe jet cool sistema [5]

Slika 4.3: Odpravljena strjevalna poroznost s pomočjo jet cool sistema [5]

Druga nepravilnost je lepljenje aluminija na jedrih. Brez uporabe JCS se nalepljenost

materiala na jedrih pojavi ţe po petdesetih ciklih, medtem ko se pri prisilno hlajenih jedrih

nalepljenost pojavi šele po pet tisoč ciklih, se pravi stokrat kasneje [5].

Sliki 4.4 in 4.5: Nalepljen aluminij na jedru (levo) in čisto jedro (desno)


- 20 -

Tretja in zadnja nepravilnost je zmanjšanje števila izmetnih kosov zaradi tlačnega puščanja. Z

uporabo JCS se tak izmet lahko zmanjša tudi v celoti. V našem primeru smo JCS uporabili na

tlačnem orodju kosa s kodo 703.07. Tukaj je bilo nekaj od teh nepravilnosti tudi odpravljenih.

4.2 Navodila za priklop in preizkus jet cool sistema na tlačno orodje

Pripravna enota jet cool sistem je s tlačnim orodjem povezana s pomočjo snopa cevi in

električnega kabla. V snopu, ki je zajet v protipoţarni cevi, so vstavljene različne cevi, kot so

cev za dovod vode, cev za odvod vode, cev za dovod in odvod zraka ter električni kabel. Snop

potrebnih cevi za povezavo vodi od pripravne enote do coolerja na orodju.

Slika 4.6: Snop cevi in električnega kabla

Cooler je enota, iz katere s pomočjo plastičnih cevi z vodo in zrakom poveţemo jedra, ki jih

hočemo ohlajati. Z vsakim posameznim coolerjem lahko hladimo največ osem jeder. Na

tlačnem orodju lahko uporabimo največ tri coolerje in tako ohlajamo do štiriindvajset jeder.

Kroglice, ki so v notranjosti coolerja, so povezane z vsakim jedrom posebej in nam prikaţejo

pravilno ali nepravilno delovanje JCS.

Slika 4.7: Cooler


- 21 -

Ko je pripravna enota povezana z orodjem, lahko opravimo preizkus puščanja in tesnosti. S

preizkusom puščanja in tesnosti ugotovimo, ali je bila montaţa JCS uspešno opravljena.

Najprej jet cool pripravno enoto priţgemo na glavnem stikalu in nato lahko preverimo tesnost

na vsakem krogu posebej. Kolikor imamo na orodju coolerjev, toliko imamo tudi krogov, saj

je v vsakem coolerju posebej zaprt kroţni sistem vode in zraka.

Slika 4.8: Tlačno orodje s tremi krogi – coolerji

Ko je pripravna enota JCS priţgana, preverimo pretok vode in zraka ter tesnost JCS na

tlačnem orodju. Pretok in tesnost preverimo na vsakem krogu posebej, začnemo pa s krogom

1. Ključ vstavimo v ključavnico, ki je označena z oznako CIRCUIT 1, in ga obrnemo v desno.

Slika 4.8: Glavno stikalo in ključavnica CIRCUIT 1


- 22 -

Na ekranu se prikaţe osnovna stran, na kateri lahko izberemo ročno ali avtomatsko delovanje

JCS. Za preizkus puščanja izberemo ročno delovanje (manual operation).

Slika 4.9: Osnovna stran

Ko izberemo ročno delovanje JCS, se na ekranu pokaţe več moţnosti za izbiro delovanja

pripravne enote JCS. Na ekranu, ki je občutljiv na dotik, pritisnemo in drţimo tipko voda

(water). S tem ukazom začne v JCS kroţiti voda, katere pravilen pretok odčitamo iz coolerja

na tlačnem orodju. V coolerju je osem kroglic, ki nam pokaţe, koliko jeder je priklopljenih na

JCS. Če se vseh osem kroglic začne pomikati, lahko vidimo, da voda v sistemu z osmimi jedri

pravilno kroţi. V primeru, da na enem jedru povezava ne bi bila pravilna, se kroglica ne bi

pomikala in tako bi zaznali nepravilnost delovanja JCS. Postopek ponovimo tudi za

preverjanje pretoka zraka (air) na JCS.

Slika 4.10: Tipka voda (water)


- 23 -

Ko na vsek krogih preverimo delovanje pretoka vode in zraka, lahko nato preverimo tudi

tesnost JCS. Na pripravni enoti vklopimo vse uporabljene kroge in nato na ekranu izberemo

ročni test puščanja (manual leakage test). Takrat pripravna enota za JCS samodejno opravi

tesnost puščanja v jedrih. Če sistem dobro tesni, se bo v desnem kotu spodaj priţgala zelena

oznaka ni alarma (no alarm), če pa se pojavi kakršnokoli puščanje, se bo prikazala rdeča

oznaka alarm. Po uspešno opravljenem preizkusu tesnosti je pripravna enota pripravljena za

avtomatsko delovanje.


- 24 -

5. UPORABA JET COOL SISTEMA PRI ULITKU KODE

703.07

V našem podjetju uporabljamo JCS ţe pri nekaterih ulitkih, pri katerih nismo mogli odpraviti

notranjih napak. Za predstavitev uporabe JCS sem uporabil ulitek z oznako 703.07 pri

tlačnem orodju oznake TL-8083. Hlajenje jeder je uporabljeno na dveh jedrih pri gravuri

orodja in na stranskem jedru. Ker je orodje štirignezdno, kar pomeni, da s tem orodjem lijemo

štiri ulitke hkrati, skupno uporabimo dvanajst priklopov cevi za JCS na hrbtni strani orodja.

Modre cevi na spodnji sliki so dovodne, medtem ko so rdeče cevi odvodne.

Slika 5.1: Priklopne cevi na jedrih za JCS

Slika 5.2: Tri jedra, pri katerih je uporabljen JCS


- 25 -

5.1 Uporabljeni parametri na JCS pripravni enoti

Pred uporabo stroja za JCS nikakor nismo mogli odpraviti poroznosti. Ko smo bili

pripravljeni za uporabo JCS, smo za tlačno litje uporabili parametre tlačnega litja, s katerimi

smo imeli najboljše rezultate v predhodnem obdobju brez uporabe JCS. Tako smo opravili

zagon stroja po starem tehnološkem postopku. Pri prejšnjih podobnih kosih, z uporabo JCS,

smo dobili ţe neke optimalne parametre za JCS, ki smo jih bili pri kodi 703.07 prisiljeni malo

spremeniti. Kot rešitev se je izkazalo, da je poroznost pri dotičnih jedrih najmanjša z uporabo

hlajenja jeder pri času treh sekund. JCS pripravna enota je sprogramirana tako, da začne

delovati med vsakim ciklom, vendar ob znaku, ko začne delovati prva faza litja, se pravi, ko

se začne v tlačni komori premikati bat. Od takrat naprej pa moramo sami nastaviti različne

parametre na JCS pripravni enoti.

Ti parametri so:

- zakasnitev štarta hlajenja (start inhibitor),

- čas hlajenja (water cooling),

- zakasnitev izpihovanja (air-cleaning inhibitor),

- izpihovanje (air cleaning),

- zakasnitev testa puščanja (interval prior to leakage test).

Tabela 5.1: Uporabljeni parametri za JCS pri kodi 703.07

PARAMETRI

ČASI

KROG

1

ČASI

KROG

2

ČASI

KROG

3

ČASI

KROG

4

Zakasnitev starta hlajenja (Start inhibitor) 3 3 / /

Čas hlajenja (Water cooling) 6 6 / /

Zakasnitev izpihovanja (Air-cleaning

inhibitor) 2 2 / /

Izpihovanje (Air-cleaning) 10 10 / /

Zakasnitev testa puščanja (Interval prior to

leakage test) 2 2 / /


- 26 -

5.2 Vizualna primerjava kosov z uporabo obruskov pred uporabo jet cool

sistema in po njem

Za analizo obruskov, se je kose preţagalo na mestu, ki ga označuje rdeča prekinjena črta na

sliki spodaj.

Slika 5.3: Označeno mesto delitve kosa za pridobitev obruskov

Med seboj smo primerjali obruske, kjer ni bilo uporabljenega JCS, in pa tiste, kjer je bil JCS

uporabljen. Na obrusku brez JCS hlajenja je poroznost očitno večja in gostejša. Vidi se, da se

je z uporabo JCS poroznost okoli horizontalnega jedra zmanjšala in odmaknila bolj stran od

jedra, prav tako pri navpičnem jedru. To izboljšanje bi se moralo pokazati na testu tesnosti

kosa. Pri preizkusu tesnosti kosa zrak v največji meri prehaja iz navpične luknje skozi steno

oz. pore v vodoravno luknjo in nato ven. Bolj ko je stena porozna, večje je prehajanje zraka.

Rezultati preizkusa tesnosti na koncu poročila to tudi potrjujejo.

Slika 5.4: Primerjava obruskov: vzorec brez uporabe JCS (levo) in vzorec z uporabo JCS

(desno)


- 27 -

5.3 Analiza poroznosti med obruski

Analiza obruskov je bila prav tako opravljena na obruskih iz prejšnjega poglavja. Najprej smo

analizo opravili na obrusku, pri katerem nismo uporabili JCS. Ţe pri vizualni analizi smo

ugotovili, da ima prvi obrusek nekaj večjih pik zaradi poroznosti in dosti večje število

manjših pik zaradi poroznosti. Analizo smo opravili tudi z mikroskopom, s katerim smo tudi

pomerili velikost por.

Tabela 5.2: Število in velikosti por pri obruskih brez uporabe JCS (levo) in z uporabo JCS

(desno)

Raziskana površina: 96,88 mm²

Raziskana površina: 25,19 mm²

Velikost por (µm)

Število por Površina por (mm²)

Število por Površina por (mm²)

200–500 10 0,18 4 0,14

500–800 1 0,08 0

800–1100 0 0

1100–1400 1 0,39 0

1400–1700 1 0,6 0

1700–2000 0 0

Slika 5.5: Slika por brez JCS hlajenja. Največja pora velikosti 1400 x 978 µm (levo), druga

največja pora velikosti 1122 x 506 µm (desno)


- 28 -

Analiza drugega obruska, ki je bil hlajen z JCS v času šestih sekund, je pokazala, da je bilo

število por manjše. Prav tako je bila velikost por manjša od tistih pri prvem vzorcu. Razlika

med merjeno površino je med prvim (98,66 mm²) in drugim (25,19 mm²) obruskom očitna,

saj je merjena površina drugega obruska znašala za štirikrat manj, kajti toliko manjše je tudi

področje vidne poroznosti.

Slika 5.6: Slika por z JCS hlajenjem. Največja pora velikosti 422 x 388 µm (levo), druga

največja pora velikosti 256 x 169 µm (desno)

5.4 Metalografska analiza poroznosti med obruski

Metalografska analiza vzorcev je pokazala, da je hlajenje z JCS pustilo pozitivne posledice na

mikrostrukturo. Kot ţe rečeno, imajo vzorci, ki so bili hlajeni s tem sistemom, na kritičnih

mestih okoli horizontalne in vertikalne slepe luknje manj poroznosti, manjše velikosti, bolj

razpršeno ter bolj pomaknjeno stran od jedra oz. bolj v notranjosti kosa in prav tako bolj fino

mikrostrukturo. Bolj fina bela faza (aluminij) ter siva faza (izločki silicija) pa pozitivno

vplivajo na izboljšanje mehanskih lastnosti materiala s tem, da še dodatno zavirajo potovanje

dislokacij.

Za metalografsko analizo je bil uporabljen svetlobni mikroskop znamke ZEISS, Axio

Imager.A1m in programska oprema za zajemanje in obdelavo slike Axio Vision. Posnetek

mikrostrukture je bil zajet na koncu horizontalne slepe luknje, kot prikazuje slika 5.7.


- 29 -

Slika 5.7: Označeni makrostrukturi, ki smo jo analizirali z mikroskopom

Slika 5.8: Mikrostruktura brez JCS hlajenja (levo) in mikrostruktura z JCS hlajenjem (desno)

5.5 Test puščanja na pripravi za merjenje tesnosti

V letu 2012 letu je bil deleţ kosov, ki so bili odpeljani na impregnacijo, okoli 26 %. Podatki

so zbrani iz sistema Baan. Deleţ se je zmanjšal ţe z internim povečanjem meje puščanja za

impregnacijo z 1 ml/min na 2 ml/min, nas pa je zanimal le vpliv JCS na puščanje oz. tesnost

kosov. Zato smo posebej obdelali in preizkusili na tesnost eno evro box paleto kosov. Deleţ

impregniranih kosov je padel na samo 7 %. Preizkus tesnosti je pokazal dobre rezultate.

Zbrani podatki so v spodnji tabeli.


- 30 -

Tabela 5.4: Rezultati puščanja na testu tesnosti

Datum 1. 8. 10 do

31. 1. 11

litje kt 20/11;

obdelava kt

23/11

Koda 703.03 703.07 703.07

Skupaj

pomerjenih 41.435 114.599 1.341

Za impregnacijo 10.718 29.792 94

Delež

impregniranih 25,9 % 26,0 % 7,0 %

TL/x; meja za

impregnacijo TL/1; 1 ml/min TL/2; 1 ml/min

JCS NE DA


- 31 -

6. PRIMERJAVA STROŠKOV IN PRIHRANKOV PRI

UPORABI JET COOL SISTEMA

Hlajenje z JCS nam pomaga pri zmanjšanju poroznosti pri kodi 703.07, pri tem pa se poleg

tega, da izmetnih kosov ni več, tudi deleţ impregniranih kosov zmanjša s 26 % na samo 7 %.

JCS pa ne prinaša pozitivnih odzivov le na ulitkih samih, odraţa se tudi na postopku samem.

Hlajenje jeder močno zmanjša nalepljanje materiala ter samo (abrazivno) obrabo jeder. Cikel

litja se je skrajšal z 49 s na 46 s, kar je skoraj 7 %. V naslednjem podpoglavju je prikazan

izračun stroškov in prihrankov zaradi uporabe JCS.

6.1 Izračun stroškov in prihrankov, pridobljenih z optimizacijo procesa

Stroški investicije so:

konstrukcija predelave TL orodja 100 €

predelava TL orodja 100 €,

jedra + coolerji + cevi 800 €,

blok (cooler) na TL orodju 1.600 €,

stroj za JCS Lethiguel HDK4 20.000 €,

vseh stroškov skupaj je za 22.600 €.

Letna količina izdelanih ulitkov kode 703.07: 400.000

Stroški impregnacije: 0,04 €/kos

Stroški dela v tlačnem otoku: 85 €/h

1. Prihranki zaradi krajšega cikla pri tlačnem litju (pri izračunu izdelave ulitkov ne

upoštevamo stroškov montaže in demontaže, saj montaža in demontaža v primerjavi z

ostalimi orodji brez JCS ne traja nič dlje):

Ker s tem orodjem izdelamo 4 kose hkrati število ciklov:

000.1004

000.400

4

KI ciklov


- 32 -

Čas izdelave pri ciklu 49 s:

000.900.4491 It s

Čas izdelave pri ciklu 46 s:

000.600.4462 It s

Prihranek časa:

33.83000.30021 sttt h

Prihranek zaradi krajšega cikla:

70838533.83tot StP €

2. Prihranki zaradi manjših stroškov impregnacije:

Število impregniranih kosov brez uporabe JCS:

000.104100

261

KK kosov

Število impregniranih kosov z uporabo JCS:

000.28100

72

KK kosov

Razlika števila impregniranih kosov:

000.76213 KKK kosov

3. Prihranki zaradi manjšega števila kosov impregnacije:

304004,0000.763 II SKP €

4. Skupni letni prihranek zaradi uporabe JCS:

10113304070831 It PPP €

5. Povrnitev stroškov:

2,2113.10

600.22

1

1

1P

St s

p leti= 26 mesecev


- 33 -

6. Povrnitev stroškov z uporabo JCS pri vseh treh tlačnih orodjih. Pri izračunu

upoštevamo, da je število izdelanih kosov tudi pri kodah 703.02 in 703.20 enako kot pri

kodi 703.07, in sicer 400.000 kosov. Prav tako sem pri tem izračunu upošteval, da so

skupni letni prihranki enaki kot pri kodi 703.07, in sicer 10.113 €.

Stroški predelav orodij ( konstrukcija predelave, ...)

7800260032sS €

S seštevkom investicije stroška stroja je skupnih stroškov za 27800 €.

Skupni letni prihranek zaradi uporabe JCS pri vseh treh TL orodjih:

339.303113.10312 PP €

Povrnitev stroškov pri uporabi JCS pri vseh treh TL orodjih:

9,0339.30

800.27

2

2

2P

St s

p leta= 11 mesecev

Stroške JCS pri uporabi tlačnega litja kosov kode 703.02, 703.07 in 703.20 povrnemo ţe v 11

mesecih. Pri tem pa je potrebno upoštevati, da se bo pripravna enota Lethiguel HDK4 začela

uporabljati še pri nekaterih drugih tlačnih orodjih, pri katerih bomo presodili, da bomo lahko

s tem strojem odpravili podobno teţavo.


- 34 -

7. DISKUSIJA IN ZAKLJUČEK

Jedra z uporabo JCS so manj toplotno obremenjena, ker bolje odvajajo toploto, saj so hlajena

z vodo od znotraj med samim postopkom litja. Posledično to pomeni krajši čas mazanja

tlačnega orodja in krajši celoten cikel litja. Prav tako je na jedrih manj nalepljenega materiala.

Z nakupom in uporabo jet cool sistema v našem podjetju smo pri ulitku kode 703.07 pridobili

kar nekaj izboljšav:

vizualna primerjava poroznosti obruskov je pokazala najboljše rezultate pri t = 6 s s

hlajenjem JCS,

vizualna primerjava mikrostruktur je nazorno pokazala izboljšanje poroznosti pri

uporabi JCS ter finejšo mikrostrukturo,

vrednotenje rezultatov poroznosti potrjuje prvo trditev: število por, velikost por,

skupna površina por ter deleţ poroznosti na pomerjenih področjih,

deleţ kosov za impregnacijo se je zmanjšal za dobrih 19 % in sedaj znaša pribliţno 7

%,

celoten cikel litja na tlačnem otoku H660/II se je zmanjšal za skoraj 7 %, in sicer z 49

s na 46 s.

V današnjem avtomobilskem trgu je potrebno kupcem zagotavljati kakovostne izdelke, ki

imajo standarde za doseganje te kakovosti zelo teţko ulovljive. Zaradi hitrega tempa in

neprestanega hitrega razvoja tehnologije smo tudi v našem podjetju prisiljeni se neprestano

razvijati in iskati nove rešitve. Skozi diplomsko delo sem opisal in ponazoril, kako smo zaradi

nakupa novega stroja Lethiguel HKD4 odpravili napako tlačnega litja, to je strjevalno

poroznost. Z izračunom stroškov in prihodkov je razvidno, da stroške JCS pri uporabi le-tega

pri treh TL orodjih povrnemo ţe v enajstih mesecih, kar pa je tudi z ekonomskega vidika zelo

hitro.Z neprestanim raziskovanjem in razvijanjem nove tehnologije v našem podjetju se lahko

zoperstavimo svetovno znanim podjetjem, ki se ukvarjajo s tlačnim litjem. Zaradi

zagotavljanja kakovostnih ulitkov se v našem podjetju povečuje število naročil in vzporedno s

tem narašča produktivnost podjetja LTH Ulitki, d. o. o.


- 35 -

VIRI

[1] Izobraţevanje podjetja Buhler, Uzwil, Švica: Proces visoko tlačnega litja [september 2011]

[2] H.H.Doehler. McGraw-Hill book company: Die casting [letnik 1951]

[3] LTH Castings, d. o. o. Interna literatura: Proces visoko tlačnega litja

[4] Bawidamann, Klein, Metz. Alexsys project: Pressure die casting defect catalogue

[5] [svetovni splet]. Dostopno na: www.ahresty-tec.jp

UNIVERZA V MARIBORU · 2017-11-28 · OSNOVE TLAČNEGA LITJA ... trţenja, sektor investicij, sektor energetike in ekologije, sektor zagotavljanja kakovosti, sektor razvoja, sektor

Documents