Energiahatékonyság a nyomásos öntés során: hol használják fel az energiát és hol lehet megtakarítani

Hová kerül az energia egy öntőcellában

Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának a fémöntőiparról szóló brosúrája az energiafelhasználás 55%-át az olvasztásnak tulajdonítja. Ez az adat már régebbi, és az egész öntőiparra vonatkozik, de megerősíti azt, amit a nyomás alatti öntők a saját üzemeikben tapasztalnak: a hőtechnikai folyamatok dominálnak.

Először mérj, aztán dönts!

Adatok nélkül az energiatakarékossági intézkedések csupán találgatások maradnak. Sok üzemben az energiafogyasztást csak a főmérőn rögzítik. A kemencéknél, gépeknél és kompresszoroknál elhelyezett almérők pedig láthatóvá teszik az energiaelosztást.

• A jó darabokra vagy a jó öntvények kilogrammjára jutó energia, mint központi mutató
• Alapterhelés szünetek, hétvégék és szerszámcserék idején
• Azonos gépek vagy műszakok összehasonlítása
• A selejt és a visszaküldött termékek rögzítése kilogrammban, nem csak darabszámban

Ehhez az ISO 50001 szerinti energiagazdálkodási rendszerek biztosítanak szisztematikus keretet.

Kevesebb fém a körforgásban, kevesebb hőveszteség

Minden olyan kilogramm fémet, amely nem kerül be a jó darabok közé, újra meg kell olvasztani. A hozam – azaz a jó öntvények tömege és az öntött fém tömege közötti arány – ezért fontos energetikai mutató. Az optimalizált betöltőcsatornák és túlfolyók, a stabil folyamatok és az alacsony selejtarány csökkentik a visszavitt mennyiséget.

• Tartsa zárva a kemence fedeleit és ajtóit, és gondoskodjon a tömítések épségéről
• Rendszeresen ellenőrizze a szigetelést és a tűzálló bélés állapotát – a kemence burkolatán megjelenő forró pontok hőveszteségre utalnak
• Ne állítsa a tartási hőmérsékletet a folyamat igényeinél magasabbra
• Kerüljék a hosszú tartási időket és a felesleges öntőkanál-szállítást
• A kemence méretét és olvasztási kapacitását igazítsa a tényleges igényhez

Hogy melyik kemencetípus melyik feladatra alkalmas, azt az „Adagolókemence, olvasztókemence vagy tartókemence?” című részben ismertetjük. Használt kemencék a „Kemencék” menüpont alatt találhatók.

Hidraulika: áramlás csak akkor, amikor szükség van rá

A régebbi öntőgépeken az állandó fordulatszámú motorok gyakran folyamatosan hajtják a szivattyúkat, még akkor is, ha a gép a befúvásra, az alkatrész eltávolítására vagy a következő öntésre vár. A változó fordulatszámú hajtások az áramlást a tényleges igényhez igazítják.

A Bühler például ServoDrive nevű kiegészítőt kínál Carat és Ecoline sorozatához – ez egy frekvenciavezérelt motor és egy többlépcsős, állandó térfogatú szivattyú kombinációja –, és állítása szerint ezzel a gép villamosenergia-fogyasztásának több mint 40 %-át lehet megtakarítani. Ezek a számok a gyártók állításai; a tényleges megtakarítás a géptől, a ciklustól és a várakozási idők arányától függ.

Sablonhőmérséklet-szabályozás, permetezés és hűtés

A szerszámot egy bizonyos hőmérsékleti tartományon belül kell tartani: induláskor fel kell melegíteni, gyártás közben pedig hűteni kell. A hőmérséklet-szabályozó egységek, a szigetelt vezetékek és a jól megtervezett szerszámhűtő rendszer kevesebb energiával biztosítják ezt az egyensúlyt. A permetezés is hűti a szerszámot – a túlzott permetezési mennyiség viszont felesleges leválasztószert, sűrített levegőt és gyakran további fűtési energiát igényel.

Ezekkel a témákkal kapcsolatos háttérinformációk a „Hőmérséklet-szabályozás a nyomás alatti öntésben” és a „Sablonpermetezés a nyomás alatti öntésben” című cikkekben találhatók.

Sűrített levegő: drága és gyakran szivárog

A sűrített levegő az egyik legdrágább energiaforma egy gyárban. A Compressed Air Challenge szivárgásokról szóló tájékoztatója szerint a szivárgások a kompresszor teljesítményének 20–30 %-át pazarolhatják el; egy nem megfelelően karbantartott üzemben a szivárgási arány valószínűleg a teljes termelési kapacitás körülbelül 20 %-át teszi ki, míg egy jól karbantartott rendszerben ennek 10 % alatt kell lennie.

• Rendszeres szivárgáskeresés, pl. ultrahangos készülékekkel, és azonnali javítás
• Ellenőrizze, hogy a leeresztési műveletek rövidíthetők-e vagy helyettesíthetők-e
• Ne állítsa be a hálózati nyomást magasabbra, mint amennyire a legigényesebb fogyasztó szüksége van
• Zárják el az ellátást azoknál a celláknál, amelyek nem állnak termelésben

Használt gépek és modernizálás

Az energiahatékonyság nem csupán a legújabb gépek kérdése. Egy új gép gyártása is energiát és nyersanyagokat fogyaszt; egy jó állapotú gép további használata ezt elkerüli. Átfogó felújítással a régebbi gépek is korszerűsíthetők, például igényalapú hajtásokkal, amennyiben a gyártó ezt kínálja.

A használt gépek szerepéről a fenntartható gyártásban bővebben a „Fenntartható alternatíva” oldalon olvashat.

A stabil folyamatok jelentik a legjobb energiatakarékossági intézkedést

A nyomásos öntésnél az energiahatékonyság a fémmel kezdődik: a legnagyobb hatást a kis selejtmennyiség, a jó kihozatal és a jól szigetelt kemencék biztosítják. Ehhez hozzájárul a igényalapú hidraulika, a következetes készenléti üzemmód-kezelés, a jó hőgazdálkodás és a szűk sűrített levegő hálózat. Azok, akik az energiafogyasztást a hibátlan alkatrészekenként mérik, prioritásba tudják rendezni az intézkedéseket és ellenőrizni tudják azok hatását.

Kérdések az energiahatékonyságról a nyomás alatti öntés során