锌合金压铸技术

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1、锌合金压铸技术熱流道設計已廣泛應用在注塑工藝上，而且證明相當成功，它的好處是減少流道回收，提高注塑件質量，熱室鋅壓鑄的熱流道系統是嶄新的設計，要充分瞭解它的好處，最好先探討鋅流道的基本原理及其隱藏成本。文章上半部詳述壓鑄流道對成本的影響，下半部分則介紹壓鑄熱流道的好處及應用。鑄件流道的損耗對壓鑄有所認識的都會知道，流道或余料是鑄件的一部分，雖然沒有利潤價值，但在生產過程中是無法避免。這部分的成本一般只計算為鑄件成本的固定比率。同時，鑒於鋅合金的可回收性，本地最常見的處理方法是實時投回機爐翻熔，由於需要控制質量問題，用中央熔爐回收流道或廢品亦漸為業界所接受

2、(圖１)。至於爐渣，規模較大的壓鑄廠可能會自行回收，一般會把這些余料售回原料供貨商，換回新料。本地的鋅料回收價一般為新料的五至七成。若沒有良好的環保條件，處理爐渣易造成空氣污染。以一台160噸熱室壓鑄機為例，每次生產至少150克流道(不包括溢流井)，假設以三班生產，生產週期為20秒，機器使用率有80%，年產澆口流道便達190噸。另一例子：以一台80噸機計算，每次生產100克流道，同樣的假設但生產週期改為12秒，年產流道更超過210噸。由此可見，流道設計影響成本的重要性。各種回收方式在回收方法當中，直接把流道投回機爐為最簡單和節省成本的方法。翻熔剛生產的流

3、道無須預熱，而且減少存放的空間，但很難控制熔料的質量，包括爐渣較多，爐溫難以控制，合金成份亦無法得知；更重要的是，它依賴操作員工的工藝，如投入新料的比例，觀察爐水的變化，而員工把溢流井、飛邊投入機爐，不但會令情況更差，這種把廢品直接翻熔的方法亦隱藏了高次品率、模具設計及壓鑄參數不穩定的問題，令管理人員無法有效地作出改善。此方法不適宜生產表面質量要求較高之鑄件，且難以正確計算流道損耗成本。中央熔爐回收水口及次品開始流行於產量大的壓鑄廠，它的好處非常明顯，就是集中處理回收料可以提高熔爐效率，控制合金質量。如果以金屬液從中央爐直接加入機爐，壓鑄機料溫可保持穩定

4、，少爐渣，如配以自動加料控制，液面高度變化可減至最低。目前流行的中央熔爐分為數類：有較大容量的鑄鐵坩堝爐，不銹鋼坩堝爐，及連續熔化型非坩堝爐。鋅液運輸亦分為數類：有天車式液料運輸，有地面推車式(無軌或有軌)保溫爐(附有送料裝置)運輸及保溫槽式重力輸送裝置，將機爐與中央爐相連。它的缺點是投資較大，只適合單一種合金(這裡暫不討論小型坩堝爐)，車間佔地較大，因此小型壓鑄廠(五台機以下)則不太適合，而且舊廠房難於改造配合，故一般只會在建新廠房時才會重新規劃。使用小型坩堝爐翻熔澆口料，由於缺乏規模效益，成本會較中央熔爐高，因此不以此作計算參考。翻熔成本的計算就以使

5、用中央熔爐的方式計算流道的翻熔成本作為參考。以一所公司有五台80噸或160噸壓鑄機為例，假設該設備的投資為50萬，分十年攤分。每年處理約1000噸流道回收料(實際情況應和新料按比例熔化，這裡純粹方便計算翻熔成本)。每公斤澆口料之翻熔成本為$0.93，按上述以五台機的計算，每年生產1000佔地租金 20.000港元設備投資攤分 50.000港元利息成本 5.000港元保養維修噸流道水口，涉及金額近一千萬，如包括次品的回收，此數字更為驚人(如平均鑄重為100克而次品率5%，週期12秒，五台機計算，每年回收之次品約為53噸)。雖然，處理數量越大，翻熔成本越低，

6、但這裡並沒有計算環保及嚴格的品管成本。由此可見，澆口翻熔的成本相當驚人，壓鑄廠必需盡量降低成本。因此，如何減少澆口重量是控制成本的重要關鍵。 25.000港元燃油費（每噸用100公升油渣‧2美元/公升）200.000港元電費（1美元/度） 30.000港元工資（包括操作工人，管理人員，品管人員）100.000港元金屬損耗5%（10美元/公斤）500.000港元總計：930.000港元攤分流道成本的計算方式水口的翻熔成本必須算入鑄件的生產成本，最常見的做法是以用料乘固定百分比計算。例如，原料價為$10/公斤，水口翻熔成本為鑄件重量的3%，計算鑄件材料價時便

7、會用$10.3。此方法雖然簡單，但可能令成本計算出現偏差，並隱藏起真實的水口回收成本。現在可用以下例子作一比較：鑄件A淨重400克，水口流道重100克。鑄件B淨重同為400克，水口流道重量則為250克。如用固定百分比計算：鑄件A與鑄件B的成本應同為($10.3x0.4)=$4.12。如用實際回收成本計算：鑄件A應為($10x0.4+$0.93x0.1)=$4.093鑄件B應為($10x0.4+$0.93x0.25)=$4.233這差別看似細小，但以20秒作生產週期，機器使用率為80%及以三班生產，每台機每年生產1,261,440次來計算，差別如下：流道水

8、口成本鑄件A鑄件B差別固定比例法    5.197.132港元   5.197.