锌合金压铸技术.doc

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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差不多原理及其隱藏成本。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明白，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幸免。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，由於需要操纵質量問題，用中央熔爐回收流道或廢品亦漸為業界所同意(圖１)。至於爐渣，規模較大的壓鑄廠

2、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。15/15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。翻熔剛生產的流道無須預熱，而且減少存放的空間，但专门難操纵熔料的質量，包括爐渣

3、較多，爐溫難以操纵，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，令治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。15/15中央熔爐回收水口及次品開始流行於產量大的壓鑄廠，它的好處特不明顯，确实是集中處理回收料能够提高熔爐效率，操纵合金質量。假如以金屬液從中央爐直接加入機爐，壓鑄機料溫可保持穩定，少爐渣，如配以自動加料操纵，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

4、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15/15就以使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

5、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)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 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，治理人員，品管人員）100.000港元金屬損耗5%（1

6、0美元/公斤）500.000港元總計：930.000港元15/15。雖然，處理數量越大，翻熔成本越低，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操纵成本的重要關鍵。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

7、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)=$4.23315/15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：流道水口成本鑄件A鑄件B差別固