Vhodný separační prostředek pro vyšší efektivitu a udržitelnost

Odvětví tlakového lití se připravuje na budoucnost. Rostoucí poptávka z různých odvětví jde ruku v ruce s neustálou potřebou držet krok s novými požadavky na kvalitu dílů, rostoucí konkurencí a cenovými tlaky. Pro slévárny bude také stále důležitější snižovat svou ekologickou stopu. Skutečně životaschopné a udržitelné způsoby optimalizace výrobních procesů jsou žádané. Pro podporu dosažení těchto cílů jsou k dispozici vybrané uvolňovací prostředky, které prokazatelně obstojí v přísných a/nebo náročných aplikacích v dnešní praxi

Inovace technologie tlakového lití jsou očividné. Inovativní technologie tak slibují zvýšení efektivity výrobního procesu. Pravidelně jsou představovány nové materiály, nástroje a technologie, nadto je příslibem dalších inovací digitalizace a robotika. Výsledkem je nepřetržitá optimalizace a stále kvalitnější díly.

Tlakové lití na vzestupu

Tento vývoj se pojí s proměnlivou, avšak z celkového pohledu stále vzrůstající poptávkou. Mimořádný význam v této souvislosti mají změny v konstrukci automobilů – tedy v průmyslovém odvětví klíčovém pro tlakové lití, na které připadá vysoký podíl na objemu výroby. Ani s nadcházejícím vývojem směrem k alternativním pohonným systémům není patrný trend snižování významu automobilového segmentu. Právě naopak: Elektromobily sice budou potřebovat výrazně méně tlakových odlitků v pohonné části oproti spalovacímu motoru, naproti tomu však bude zapotřebí výrazně vyšší počet dílů s odlehčenou konstrukcí. Při jejích výrobě jsou výrobci automobilů odkázáni na spolehlivé partnery ve slévárenském průmyslu. Odvětví tlakového lití při tom může využít i příznivého ekonomického vývoje v jiných segmentech, které rovněž patří k důležitým odběratelům dílů: Boom tak prožívá zdravotnická technika, stejně tak zábavní elektronika, segment elektrokol a technologie mobilních sítí 5G.

Silný konkurenční tlak a špatná ekologická bilance v procesu tlakového lití

I když to zní paradoxně, vzhledem ke konstantně vysoké poptávce vzrůstá rovněž tlak na cenu a konkurenční tlak v odvětví tlakového lití – právě tam, kde je v provozu velký počet strojů. Výhody plynoucí z nových technologií často nemají dostatečný dopad z ekonomického hlediska. Ve výrobním procesu se totiž často vyskytují nečekané situace, které nelze zvládnout pouze pomocí uvedených technologických inovací. Je třeba mít na zřeteli předčasné opotřebení forem, vysokou spotřebu stlačeného vzduchu a vzrůstající spotřebu energie. Tyto značné „ztráty třením“ vznikají při samotném procesu tlakového lití, který se vyznačuje faktory jako teplota, tlak a vzrůstající velikost a složitost odlitků. V mnoha případech k tomu přistupuje i vysoká spotřeba zdrojů. K ředění používaných separačních prostředků se například používá voda. Čím více odpadní vody, tím vyšší náklady.

A z hlediska ochrany klimatu a životního prostředí narůstá závažnost další výzvy spojené s tímto odvětvím: Kompromisy v oblasti udržitelnosti, které nelze přehlédnout. Ne zcela neprávem je slévárenský průmysl dosud chápán jako tradiční, energeticky náročný a přinejmenším zčásti málo ekologicky odpovědný. Přitom již dnes existuje mnoho podniků, které ukazují, že to jde i lépe – například snížením množství emisí CO2 a odpadu stejně tak jako snížením spotřeby čerstvé vody na ředění separačních prostředků a samotným používáním separačních prostředků ve výrobním procesu.

Klíčová funkce separačního prostředku na formy

Separačnímu prostředku připadá při výrobním procesu klíčová úloha, která poskytuje odvětví tlakového lití rozhodující možnost, jak se přizpůsobit budoucím požadavkům na udržitelnost. Kvalitativní parametry pokročilých separačních prostředků se dosud široce podceňují. Přitom jsou to v rozhodující míře právě ony, které ovlivňují kvalitu vyrobených dílů – a nadto mají silný vliv na různé oblasti, jako je technologie nebo funkčnost dílů, a tím v neposlední řadě i na životní prostředí. Konkrétně je na nich závislá životnost licích nástrojů – a také se jimi řídí množství separačních prostředku na formy, které je zapotřebí.

Volba vhodného separačního prostředku

Dnešní generace separačních prostředků je celkově velmi výkonná. A přesto je k dispozici jen velmi málo udržitelných řešení, která poskytují skutečné maximum procesní efektivity a účinnosti. Zejména lze doporučit přípravky nanášené v minimálním množství, protože u nich pro dosažení optimálních výsledků postačuje na ochranu formy již nepatrné množství separační látky nanášené jen na tom místě, které je důležité pro vyjmutí odlitku z formy. Při výběru individuálně vhodného řešení jsou relevantní následující kritéria rozhodování:

• Vysoce efektivní koncentrovaný separační přípravek výrazně snižuje spotřebu separační látky, protože pro vysoký výkon při odformování postačuje již jeho nepatrné množství.
• Aplikace malého objemu separačního přípravku přináší zcela novou procesní a výrobní technologii, pro kterou již na trhu existují různá označení, např. „micro-spraying“ a „minimum quantity spraying”.
• Pro možnost využití všech těchto výhod je zapotřebí určité know-how. Tak například je nutné použití speciálního separačního prostředku, který vyhovuje jak požadavkům procesu (nová aplikační technika, zvýšená teplota forem), tak také požadavkům na výlisky (dodavatelské předpisy OEM).
• Nanášení separačního prostředku v minimálním množství snižuje gradient mezi napětím v tahu a v tlaku v licím nástroji a přispívá tak k prodloužení životnosti nástroje.

Již aplikace velmi malých množství separační látky má pro uživatele příznivé důsledky:

• Díky výraznému snížení objemu při nástřiku se omezuje tepelný šok, který by nástřik jinak vyvolal. Tím se prodlužuje životnost licí formy.
• Díky tomu, že se k ředění nepoužívá voda, se zlepšuje licí struktura, protože nedochází k zachycení zbytků vody a vodní páry (poréznost). Navíc se snižuje množství odpadní vody, která by se jinak musela upravovat nebo nákladně likvidovat.
• Díky zkrácení doby nástřiku se ve stejné míře zkracuje i celková doba cyklu. To přináší i vyšší produktivitu.
• Díky tomu, že po nástřiku není nutné vysoušení ofukováním, se výrazně snižuje spotřeba stlačeného vzduchu.
• Protože se termoregulace licí formy mění z ohřevu na chlazení, spotřebuje se méně elektrické energie na ohřev, což přináší příznivější bilanci emisí CO₂.

Více informací

případová studie 1

případová studie 2

Video