1. Projectachtergrond: hogere schrootverhouding, smeltkwaliteit wordt een verborgen killer

Deze Russische aluminium spuitgietfabriek produceert voornamelijk auto-onderdelen en machinebehuizingen. Om de kosten van grondstoffen te verlagen, hebben ze de verhouding van schrootaluminium en retourmateriaal in hun lading gestaag verhoogd. Maar verschillende problemen begonnen zich te intensiveren:

• Meer interne gasporositeit en insluitsels – röntgeninspecties toonden een stijgend afkeurpercentage als gevolg van interne defecten.

• Snellere vormerosie en vastplakken – vuil metaal verhoogde de chemische en mechanische aantasting van vormoppervlakken, waardoor de onderhoudsintervallen van de vorm werden verkort en de stilstandtijd toenam.

• Alleen het veranderen van ovens loste het probleem niet op – zelfs met betere smeltovens bleef de hoofdoorzaak bestaan: de fabriek miste een robuuste in-line aluminiumsmeltzuiveringsstap.

Het management realiseerde zich dat het zonder aluminium ontgassing & slakverwijdering tussen de warmhoudoven en het gieten erg moeilijk zou zijn om hun schrootdoelstellingen te halen. Ze besloten een aluminium ontgassingsmachine / aluminium ontgassings- & slakverwijderingsmachine te evalueren om de smelt online te reinigen.

2. Oplossing: in-line ontgassing en slakverwijdering op maat gemaakt voor spuitgieten

Op basis van het ontwerp van de warmhoudoven en de gietcyclus hebben we een aluminium ontgassings- & slakverwijderingsmachine geïnstalleerd bij de uitlaat van de warmhoudoven:

• Roterende ontgassingseenheid
  Een roterend ontgassingssysteem injecteert inert gas in de smelt, waardoor fijne bellen ontstaan die opgeloste waterstof opvangen en naar de oppervlakte brengen. Dit vermindert het risico op gasporositeit aanzienlijk, wat vooral cruciaal is bij het gebruik van een hoge verhouding schrootaluminium.

• Fluxen plus mechanische slakverwijdering
  Het systeem combineert fluxinjectie met speciale afschuimgereedschappen om oxidefilms en niet-metallische insluitsels uit de smelt te verwijderen. Schoner aluminium betekent minder insluitsels die in de gietvormholte terechtkomen en minder risico op interne defecten.

• Mechanisch ontwerp aangepast aan de Russische werkvloeromstandigheden
  De machinestructuur is ontworpen voor beperkte ruimte aan de voorkant van de oven, typische gewoonten van de operator en lokale onderhoudsmogelijkheden. De in- en uitlaathoogtes komen overeen met de bestaande warmhoudoven en het gietsysteem, dus de fabriek had geen grote herinrichting nodig om de unit te integreren.

• Proceszichtbaarheid en instelbare parameters
  Operators kunnen de rotorsnelheid, gasstroom en behandelingstijd aanpassen aan de legeringskwaliteit, de schrootverhouding en de lijntakttijd. Dit maakt gerichte smeltzuivering mogelijk voor verschillende legeringen en batchomstandigheden in plaats van een “one-size-fits-all”-instelling.

3. Resultaten: hogere first-pass yield en meer gecontroleerde levensduur van de vorm

Na een periode van productie met de aluminium ontgassings- & slakverwijderingsmachine rapporteerde de Russische spuitgietfabriek:

• Significante vermindering van interne defecten
  De röntgentestpercentages verbeterden en de belangrijkste defecten verschoven van gasporositeit/insluitsels naar beter beheersbare dimensionale problemen. Dit verhoogde de first-pass yield en verminderde schroot en herbewerking.

• Minder vormerosie en vastplakken
  Schoner metaal verminderde de aantasting en opbouw op vormoppervlakken, waardoor de onderhoudsintervallen van de vorm werden verlengd en ongeplande stilstandtijd werd verminderd.

• Hogere effectieve schrootbenutting
  Met een betrouwbaardere smeltzuiverheid kreeg de fabriek vertrouwen in het gebruik van een hoger aandeel schroot en retourmateriaal zonder in te boeten aan kwaliteit. Dit verlaagde direct de kosten van grondstoffen per goed gietstuk.