Tool Steel'i nasıl azaltıp verimli tasarım ve işleme yoluyla atık azaltılır
Table of Contents
Giriş Giriş Giriş
Tool çelik, ölmek için yüksek değerli bir malzeme gereklidir, kalıplar, kesme araçları ve eklemeler. Üretim için gerekli olan enerji, her bir hurdanın alt hattına doğrudan vuran ve çevreye zarar veren üreticiler, sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık kullanılan malzemeleri, paketlemeler veya beton parçaları için yapılanma göre, beton dökmek için gerekli olan bir maliyet tasarrufu sağlamaz.
Tool Steel Atık Anlamak
Atık, araç üretim hayatının neredeyse her aşamasında meydana gelir. En yaygın kaynaklar şunları içerir:
- [FONT:0)Malzeme ve yoksullara karşı verilen işler: Boşlar stoktan kesildiğinde, verimsiz düzen, yüksek hızlı çelik ve toz metalik notlar için çok küçük olan büyük son parçaları bırakabilir.
- [FONT:0) Aşırı kullanım ücretleri: [Dönetici: [Dönetici:0] Sürekli bitirme için kalın zarflar ayrılan Muhafazakar uygulamalar genellikle gerekli olandan daha fazla çip oluşturur. Bu, başlangıç ağırlığının %90'ının makineli olabileceği karmaşık boşluklar için özellikle sorunludur.
- [FONT=0)Grinding ve EDM kaldırma: Yüzey taşlaması, tel EDM ve lavabo EDM gerekli adımları elde etmek için malzeme tüketilir.Eğer sert adımlar optimize edilmezse, son aşamaya ihtiyaç duyulandan daha fazla malzeme çıkarır.
- [FONT:0]Heat-tedoloksiyon ve çatlaklar: Kontrolsüz termal çevrimler savaş sayfalarına neden olabilir, kazınmış veya yeniden işlenmelidir. Scaling ve decarburization ayrıca zeminin altında olması gereken kayıp malzeme ile sonuçlanır.
- [FONT:0]Handling ve depolama hasarı: Chipping kenarları, korozyon veya depolama sırasında kirlenme, malzeme güvenilmez. Yüksek karbon aletleri çelikler özellikle depolama koşullarına karşı hassastır.
Bu kayıpların hesaplanması, tipik bir üretim çalışması boyunca bir malzeme dengesi çalışması yapmak, süreçlerin en atık ürettiği gerçek hurda yüzdesi ve pinpointleri ortaya koymaktadır. Endüstri kıyaslamaları en iyi sınıf operasyonlarının karmaşık kalıplar veya ölüm için% 75-85% malzeme kullanımını sağladığını gösteriyor, iyileşme için önemli bir odayı terk ediyor.
Verimli Tasarım Stratejileri
Ürün geliştirme döngüsünde erken yapılan tasarım kararları, atık üzerinde çok boyutlu bir etkiye sahiptir. Zihinde malzeme verimliliği ile tasarlanmış bir araç, üretim sırasında daha az kazı üretecektir.
Bölüm Geometry ve Near-Net Şekillerini Takip Etmek
Katı bir blokla başlamak ve gerekli olmayan her şeyi işlemek yerine, tasarımcılar mümkün olduğunca son araçla başlamak için bir şekle başlamayı hedeflemelidir.
- [FONT:0) Gereksiz miktarı azaltmak:[Dönetici: 0 ) Her özelliği Evaluate her özelliği. Deep cepler, keskin iç köşeler ve ince duvarlar aşırı kaba geçişleri gerektirebilir. Tasarım yuvarlak, sığer boşlukları ve araçları azaltmak için mümkün olan cömert radii kullanın.
- [FONT:0) Standart boş boyutlardan alıntı yapmak:[Dönetici:0) Özel bir kesme gerektiren standart bir 12 inçlik bir plaka ile uyum sağlamak için satın almak için koordinatörlük yapmak. Bu, malzemeyi kesme ve son hurdayı azaltmak için gerekli olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Örneğin, bir ölüm bloğu, özel bir kesim gerektirenden ziyade standart 12 inçlik bir plaka ile eşleştirilebilir.
- [FONT:0] Yakın-net-shape preforms:[Dönetici için] yüksek hacimli araçlar için, son geometriye yakın bir ön form dökmek, örneğin, çelik boşları iç kanallarla zaten oluşmuş olabilir, sadece bitirmek için.
modüler ve Standartlaştırılmış Bideme Tasarımı
Değişimli modüller olarak araç tasarlamak, üreticilerin kanıtlanmış bileşenleri yeniden kullanmalarını ve varyasyonu azaltmasını sağlar. Örneğin, modüler bir yumruk-ve-die sistemi, aşınmayı tercih ederken bireysel olarak değiştirebilecek olan plakaları ve ekler kullanır.For example, a modüler yumruk-and-die system uses common backing plakaları and adds that can be changed once, rather than discarding an entire tool.hes include:
- Her yeni araç üzerinde özel işleme ihtiyacı azaltıldı.
- Basitleştirilmiş envanter yönetimi, daha az benzersiz boşluklar gerekli.
- Easier onarım ve yeniden iş, hasar görmüş modüller tüm montajı kazımadan değiştirilebilir.
Üretim ve montaj için tasarım uygulayın (DFMA) ilkeleri, modülerliğin performanstan ödün vermeden tanıtılabileceğini belirlemeye yardımcı olur.
CAD/CAM Entegrasyonu ve Nesting Software
Modern CAD/CAM sistemleri, doğrudan atık azaltımı ele alan araçlar sunar:
- [[DÜSÜ:0) Algoritma algoritmaları:[DÜT:1) Sayfa çelik veya düz stoklar için, malzeme kullanımı en üst düzey parçaları ayarlamalar için birçok parça düzenler. Aynı prensip, önceden doldurulmuş blokları birden çok araç için kesmek için geçerlidir. Otomatik nesting kullanarak manuel düzenle kıyasla% 5-15 artış sağlayabilir.
- [FONTLİZİ:0)Optimized araç yolları:[DÜT:1) CAM yazılımı, şarj süresini azaltırken, şarj edilebilir bir şekilde ayarlandığında, sürekli bir araç tutma açısını korur ve aşırı malzeme kaldırmayı ve genişleyen bir araç hayatını engelleyebilir.
- [FONT=0]Simulation of processing:[Dönetici:[Dönetici:0) Sanal kesim simülasyonları potansiyel çarpışmaları ortaya çıkarır ve tek bir çipin kesilmeden önce verimli sıralarda. Bu, alışveriş katındaki deneme-ve-terör atıklarını ortadan kaldırır.
Kapalı bir CAD/CAM sistemi uygulamak, gerçek işleme verilerinin gelecekteki tasarımları daha da genişletebilir.Şu anda en gelişmiş dükkanlardan bazıları “HARAT:0) sayısal ikizler[Döntilmiş malzeme kullanımı gerçek hurda oranlarına karşı karşılaştırmak için).
Atık Atıkların Kullanımı Teknikleri
En verimli tasarım bile işleme kontrol edilmezse atık üretecektir. İşte anahtar üretim süreçleri inceleyeceğiz ve minimum hurda için onları nasıl optimize edeceğiz.
Precise Cut: Depres, Waterjet, Laser, ve EDM
Bir araç çelik boşluğunda ilk kesme, atık azaltımı için sahneyi ayarlar. Hedef, malzeme özelliklerini korurken net bir şekilde mümkün olan bir iş parçası sunmaktır.
- [FONT:0]Band serin bir şekilde gördü: Büyük araç çelik bloklar için, keskin, iyi bakımlı bir grup kullanarak, uygun yem oranıyla en aza indirmek ve ısı kaynaklı çatlakları önlemek için.
- [FONT:0)Waterjet kesim:[Dönemli sujet sistemleri, sadece 0.03-0.05 inç olan bir kerf ile alet çelik kesebilir ve uygun ısı etkilenebilir bölgeleri üretir.Bu, ölçeklendirme, tasarruf malzemeleri ve zaman için gerekli olan süreyi ortadan kaldırır.
- [FONT=0)Laser ve plazma: [Dönetici: · 1 ) Nadiren kalın alet çelik için kullanılırken, fiber lazerler ince çarşafları kesebilir (örneğin, şerit plakaları için) minimum kerf. Nitrogen-assisted kesim azalır.
- [FONT:0]Wire ve lavabo EDM: EDM doğal olarak materyal yoğundur çünkü buharı en aza indirmek için, yüksek akımla kabaklama geçişini kullanın ve geri dönüşüm için filtrasyon yoluyla siperize edilir.
Hangi yöntem seçilir, uygun düzeltme ve hizalama, boş bir öngörülemeyen merkezi kesintiler önlemek.
Heat Treatment Optimizasyonu
Heat tedavisi, en yaygın araç çelik hurdalarının kaynaklarından biridir - malzeme tüketilmez, ancak kırılmaz ve parçalanamaz hale getirir. Aşağıdaki önlemler bu tür kayıpları büyük ölçüde azaltabilir:
- [FONT:0]Vacuum fırınları: Bir vakumda tedavi edilen ısı, ölçeklendirme ve dekarburizasyonda ortadan kayboldu, bu nedenle hiçbir malzeme oksit oluşumuna kaybolmuyor. Parçalar temiz ve boyutsal olarak stabil oluyor, minimum post-tedavülme taşlama gerektirir.
- [FONT:0)Denetlenen atmosfer: [Dönemli yataklar veya tuz banyoları için, tarafsız bir karbon potansiyelinin bulunması, nötral karbon potansiyelinin silinmesini engelliyor. Nitrogen bazlı atmosferler yüksek hızlı çelikler için yaygındır.
- [FONT:0)Stress kabalama ve bitirme arasında çalışır: Tool çelik genellikle işlemden iç stresler içerir. Bir stres rahatlama döngüsü (en fazla 1100-1300°F) son ısı tedavisi sırasında bozulmadan önce, ağır taşlama ihtiyacı azaltır.
- [FONT:0)Öyle ısı üniforması:[Dönemli ısıtma, savaş sayfasına giden termal gradyanlara neden olur. Birden fazla termo çift ve modern fırın kontrolörleri kullanarak tüm yükün ±10°F içinde aynı sıcaklığa ulaşır.
- [FONT:0)Quench optimizasyonu: [Dönetici:[Dönetici:0) Aşırı uç basınçlı bir gider. kesintiler kullanarak, (evren) veya yüksek basınçlı gaz vakum makineleri için gider.
Sıcaklık tedavisinden sonra, birçok dükkanlar, bozmaya izin vermek için 0,5-1 mm malzeme ekledi. Süreci stabilize ederek, bu ödenek 0.1-0.2 mm'ye indirgenebilir, doğrudan tasarruf malzemeleri.
Geri dönüşüm ve Yeniden İşleme
Hiçbir işlem mükemmel değildir; bazı kazılar kaçınılmazdır. Anahtar, bu kazıyı yakalamak ve materyal akışına geri dönmektir:
- [FONT:0]Segregated koleksiyon: [Dönetici: [Dönetici:0] Tool çelik kazısı diğer metallerden ayrı tutulmalıdır. Yüksek hızlı çelik batarf, örneğin, değerli molybdenum, TD, ve kullanım alanı uzmanlık geri kazanılabilir.
- [FONT:0]Briquetting chips cipsi:[Dönetici:[Dönetici:0) Loose cipsi onları çelik değirmenlere veya toz üreticilerine geri satmak için daha kolay olan sert bir basın.
- [FONT:0) Yeni malzemeye dikkat edin:[Dönetici: 0,4][/FONT=0) Bazı toll işlemciler temiz araç çelik kazılarını kabul eder ve metalik yemleme için.
- [[Dönetici:0) Geri dönüştürülmüş içeriği kovalamak:[Dönetici:[Dönetici:0)Pur geri dönüştürülmüş içeriği kovalamak:[Dönetici:0) Birçok araç çelik tedarikçileri şimdi geri dönüştürülmüş bir not sunuyor. Bu malzemeler seçmek, dairesel ekonomiyi destekler ve son aracın karbon ayak izinini daha düşük olabilir.
Bir kazı geri dönüşüm programı belgelenmiş ve takip edilmelidir. Yüksek değerli araç çelik kazılarını satmaktan tasarruf genellikle bir yıl içinde geri dönüşüm altyapının maliyetini kapsar.
Atık Azaltılması için Lean ve Sürekli İyileştirme
Atık azaltımı bir zaman projesi değildir; sürekli gelişme kültürünü gerektirir. Lean üretim ilkeleri, özellikle yedi atıkların (muda) tanımlanması ve ortadan kaldırılması, devam eden optimizasyon için bir çerçeve sağlar.
Lean Tools'u Tool Steel Processing'a uygulamak
- [FONT:0]Value akış haritası:[Dönder:[Dönder: 0) Geri dönüş aracının tüm malzeme akışını bitirmek için gelen stoklardan gelen tüm malzeme akışı. Malzemelerin nereye kazındığını ve neden tipik bulgular aşırı kullanım, kötü düzen ve standart çalışma eksikliğini belirlemek.
- [FONT:0)Standart çalışma:[Dönetici:0) Kaynak: [Dönetici:0) İşleme için en verimli yöntemler, ısı tedavisi ve her araç tipini bitirmek. Çalışanlar standart prosedürler takip eder, kusurları ve yeniden iş için yol açan değişkenliği azaltır.
- [FONT:0) Tek dakikalık bir ölü değişimi (SMED): ) · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
- [FONT:0]Kaizen olayları:[[Dönetici: 1) Belirli atık akışlarına yönelik Focused iyileştirme atölyeleri. Örneğin, bir hafta boyu EDM işlemedeki kaizen elektrot tüketimini ve tel molasını azaltabilir, doğrudan malzeme kaybı azaltır.
Six Sigma ve İstatistik Süreci Kontrol
Veriye dayalı yaklaşımlar, atıkları ve sıfırları kök sebepleri üzerinde ölçmeye yardımcı olur. İstatistiksel süreç kontrolü (SPC) gibi temel parametreler üzerinde:
- Görmek için genişlik (kerf) ve EDM.
- Sıcaklık tedavisi öncesi ve sonrası boyut varyasyonu.
- Yüzey bitirmek ve malzeme kaldırma oranları taşlamada.
Bu parametreleri ölçerek, operatörler, kazı yapmadan önce süreçte geçişleri tespit edebilir. Six Sigma projeleri (DMAIC) bazı tesislerde araç çelik kazılarını% 30-50 azaltarak başarıyla kullanılmıştır. Örneğin, bir kalıp üreticisi, işlem kapasitesine dayalı kaba stratejiyi yeniden tasarlayarak kazınabilir.
Çalışan Eğitimi ve Sahipliği
Hiçbir gelişme, atık maliyetini anlayan eğitimli bir işgücü olmadan devam edilebilir. Düzenli eğitim seansları kapsamalıdır:
- Malzeme kullanım raporlarını nasıl okuyup iyileştirme alanları tanımlayabilmeyi nasıl tanımlayacaksınız.
- Alet çelik için işlem işlemleri (preventing korozyon, kenar hasarı).
- Yazılım ve araç yolu optimizasyonunun doğru kullanımı.
- Pahalı kazılar yapmadan önce kusurları yakalamak için testler teknikleri.
Her operatörün atık-genejen durumu gördüklerinde üretimi durdurmak için güçlendirildiği bir kültür yaratmak, derin bir etkiye sahip olabilir. Birçok şirket, günlük veya haftalık kazı sayılarına uygun olarak takip eden, değişimler arasında farkındalık ve dost rekabete sahip bir rekabet uyguluyor.
Atık Azaltılması için Gelişmiş Teknolojiler
Endüstri 4.0 ve akıllı üretim, geleneksel yalın yöntemlerin ötesine geçen kazıları en aza indirmek için yeni yollar sunar.
Simülasyon ve Dijital Twins
Finite element analizi (FEA) araç tasarımları, bu senaryoları basitleştirmek veya aşırı bükmeye yol açan stres konsantrasyonlarını tahmin edebilir. Benzer şekilde, fiziksel sürecin tüm kesim sürecini işleme, aracın defneksiyonunun nerede olduğunu göstermek, belirli bir kesme stratejisinin sürekli olarak aşırıdan ayrıldığını gösterir.
Yapay Zeka ve Makine Öğrenme
AI-güçlü sistemler, insanların kaçırabileceği desenleri tespit etmek için çok miktarda üretim verilerini analiz edebilir. Örneğin:
- Makine öğrenme modelleri, alet çelik sınıfına, geometriye ve makine koşuluna dayanan en iyi kaba parametreleri tahmin edebilir, üretilen cipsi azaltır.
- AI ile ilgili vizyon sistemleri, her boş işlemeden önce, çatlakları veya kusurları erken tespit edin, böylece malzemenin tamamen pahalı işlemeden sonra geri alınması yerine daha düşük değerli bir kullanıma yönlendirilebileceğini varsayar.
- Bulut tabanlı platformlar farklı bitkilerdeki kazı oranları karşılaştırabilir, en iyi uygulamaları tanımlayabilir ve onları küresel olarak yayabilir.
Sensörler ve yazılımdaki ön yatırım önemli olsa da, geri ödeme genellikle yüksek hacimli işlemler için aylarca gelir.
Katkı İmalatı ve Hibrit Makineler
Cihazın çelikten elde edilmesi, özellikle lazer tozu yatak füzyonunu kullanarak, karmaşık iç soğutma kanallarını ve makineye imkansız olan yakın-net şekilleri oluşturmasını sağlar.Bu doğrudan, atıkları kaldırıcı süreçlerden uzaklaştırır. ancak birçok uygulama için, en pratik yaklaşım, orijinal bir malzeme kaybı ile restore edebilir.Bu özellikle de yüksek çelikte beton dökmek için değerli.
Ölçme ve İzleme İlerlemeyi İzleme
Atık azaltımı çabalarını sürdürmek için, üreticiler açık ölçümler kurmalıdır:
- [FONT=0)Malın yüzde oranı:[Dönetici:[Dönetici:0)[0)Malın değeri yüzde:[Dönetici:[Dönetici:0)[Dönetici:0)))))))
- [FONT:0]Scrap araç başına maliyet:) Doğrudan hurda materyal maliyeti artı emek maliyeti ve hurdalığa yatırım maliyeti.
- [FONT:0) milyonda (PPM): ) Milyonlarca üretilen tekilleri kullanmalı. Hedefler zaman içinde geliştirmeli.
- [FONT:0)Recycling oranı:[Dönetici:[Dönetici:0)[Dönetici:[Dönetici:0)[Dönetici:[Dönetici:[Dönetici: 1 ) Toplanan ve arazinin doldurulması için gönderilen kazıların Yüzde 1'i.
Dükkan zemininde görünür Dashboardlar, bu ölçümleri gerçek zamanlı olarak güncellemeli.Onlara haftalık üretim toplantıları ve performans değerlendirmelerine sürekli iyileştirme hedefleri birleştirmelidir.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Cihaz çelik kazısını ve atıklarını azaltmak, temel kesme yöntemleri ve vakum ısı tedavisini kullanarak çok yönlü bir meydan okumadır.Döneticileri ve çalışan kültürüne sürekli bir şekilde giriş yapmak için kullanılan yüksek kaliteli ürünlerle ilgili olarak, yüksek çözünürlükte bulunan bir üründe daha iyi bir şekilde yapılanma ve üretimde daha kolay bir şekilde üretime giriş yapmak için daha iyi bir şekilde çalışır.