Trendy w zakresie zrównoważonego odlewania ciśnieniowego aluminium pochodzącego z recyklingu: co teraz weryfikują kupujący

Treści pochodzące z recyklingu przestały być slajdem marketingowym, a stały się specyfikacją zakupu. Poproś trzech odlewników o wycenę obudowy silnika ADC12, a obok ceny otrzymasz informację o zawartości procentowej materiału poddanego recyklingowi, opis tego, skąd pochodzi złom oraz pytanie, czy Twój klient akceptuje definicję przedkonsumencką czy pokonsumencką.

Krótka odpowiedź: aluminium pochodzące z recyklingu niewiele zmienia w sposobie obróbki, odlewania i obróbki dobrze zaprojektowanego odlewu. Zmienia łańcuch dostaw surowców, dyscyplinę wymaganą w kontroli składu chemicznego stopu i formalności towarzyszące każdej wysyłce.

Poniżej omawiamy praktyczną stronę tego trendu — różnicę energetyczną między surowcem pierwotnym a surowcem pochodzącym z recyklingu, co należy do zapytania ofertowego dotyczącego aluminium pochodzącego z recyklingu, w jaki sposób oprzyrządowanie decyduje o tym, jaka część materiału pochodzącego z recyklingu dociera do gotowej części oraz gdzie popyt pojawia się jako pierwszy.

Luka energetyczna, która zapoczątkowała trend

Aluminium pochodzące z recyklingu nie jest lepszym metalem. Stało się popularne, ponieważ produkcja wymaga około jednej dziesiątej energii potrzebnej do wytapiania pierwotnego aluminium z boksytu, a energia to największa pojedyncza linia w śladzie części aluminiowej.

Wytapianie pierwotne zwykle zużywa od 14 do 16 kWh na kilogram. Przetapianie czystego, posortowanego złomu zwykle generuje od 0,6 do 1,5 kWh na kilogram. Z tej luki w rzeczywistości wynika większość twierdzeń dotyczących ochrony środowiska w przypadku odlewów ciśnieniowych pochodzących z recyklingu.

Należy oddzielnie zażądać dwóch liczb: masowa zawartość recyklingu mierzona we wlewku lub w piecu oraz energia topienia, jaką osoba zajmująca się odlewaniem ciśnieniowym zużywa we własnym zakresie, ponieważ piece podgrzewające pracują w sposób ciągły i często są największym konsumentem na podłodze. Dwa stosy oszczędności.

Co sprawdzić w zapytaniu ofertowym dotyczącym aluminium pochodzącego z recyklingu

Najczęstszym błędem zakupowym jest zakup procentu zamiast stopu. Dostawca może podać 70% zawartości pochodzącej z recyklingu, a mimo to dostarczyć wytop niespełniający wymagań dotyczących wydłużenia, ponieważ wlewek z recyklingu jest tak czysty, jak strumień złomu znajdujący się za nim.

Zapytaj o stop zgodny z normą – EN 1706 lub ASTM B85 – z zakresem składu chemicznego, a nie samą nazwą handlową. Jeżeli wymagana jest zawartość materiałów pochodzących z recyklingu, zdefiniuj ją zgodnie z uznaną normą dotyczącą oświadczeń, taką jak ISO 14021, określ, czy liczba ta dotyczy materiałów przedkonsumenckich, czy pokonsumenckich, oraz określ, czy jest mierzona we wlewku czy w piecu. Te dwie definicje mogą różnić się o dwadzieścia punktów na tej samej przesyłce.

Oprzyrządowanie decyduje, ile metalu z recyklingu dociera do części

Treści pochodzące z recyklingu to istotna decyzja. Część, która przetrwa do gotowego komponentu, jest decyzją dotyczącą narzędzi i zwykle jest podejmowana na długo przed podpisaniem pierwszej wyceny.

• Masa śrutu: wlewy i przelewy wracają do pieca, a nie do klienta, jednak każdy przetopiony kilogram kosztuje energię. Kompaktowa prowadnica i odpowiednio dobrane przelewy zauważalnie zmniejszają ilość złomu.
• Półfabrykat obróbczy: ściany o kształcie zbliżonym do netto redukują wióry, a wióry zmieszane z chłodziwem są znacznie trudniejsze do powrotu do oddzielonego strumienia stopu niż czyste kanały wlewowe.
• Bilans termiczny: skład chemiczny poddany recyklingowi zmienia się nieznacznie w zależności od partii. Forma z dużym chłodzeniem i szerokim, kontrolowanym oknem temperaturowym matrycy pochłania tę zmianę; marginalna pleśń zamienia ją w porowatość.
• Trwałość narzędzia: forma, która wykonuje 100 000 lub więcej wtrysków, pozwala uniknąć wbudowanego węgla i przestojów w wymianie narzędzi.

Formy do odlewania ciśnieniowego aluminium Dostosowane pod wysokim ciśnieniem Formy do odlewania ciśnieniowego aluminium Dostosowane pod wysokim ciśnieniem Zobacz produkt →

Projektowanie pod koniec życia również się liczy. Obudowa, którą można pozbyć się wkładek, uszczelek i elementów złącznych, zwraca do pętli czystszy złom niż ten, który trzeba rozdrobnić w całości.

Lekkość i pojazdy elektryczne: gdzie trend jest najgłośniejszy

Motoryzacja jest motorem popytu stojącym za odlewami ciśnieniowymi aluminium pochodzącego z recyklingu. Badania cyklu życia w terenie wykazały, że odlewy ciśnieniowe stanowią około 60% produkcji aluminiowych komponentów samochodowych, a właśnie te części są dokładnie tym, czego potrzebuje elektryfikacja: obudowy i pokrywy akumulatorów, obudowy silników, obudowy i wsporniki skrzynek sterowniczych.

W Europie kwestia surowców jest już rozstrzygnięta. Około 80% aluminium wykorzystywanego w europejskich odlewach ciśnieniowych pochodzi z recyklingu, co oznacza, że ​​zawartość materiałów pochodzących z recyklingu nie jest już w tym przypadku wyróżnikiem – stanowi punkt odniesienia, a wyróżnikiem jest to, jak dobrze dostawca może to kontrolować i dokumentować.

W przypadku programów pojazdów elektrycznych argument jest prosty: każdy kilogram usunięty z nadwozia, podwozia lub układu napędowego zwiększa zasięg, a odlewanie ciśnieniowe pozwala uzyskać złożoną geometrię w jednym procesie, zamiast kilku spawanych części stalowych. Obudowy akumulatorów oprócz ciężaru dodają drugi wymóg – odporność na uderzenia i uszczelnienie – dlatego właśnie zaprojektowano obudowa akumulatora i pokrywy jest teraz tematem samym w sobie.

Obudowa i pokrywa akumulatora do pojazdów nowej energii/samochodu elektrycznego Obudowa i pokrywa akumulatora do pojazdów nowej energii/samochodu elektrycznego Zobacz produkt →

Stop z recyklingu sprawdza się w tym przypadku, pod warunkiem, że obudowa przejdzie tę samą kontrolę szczelności i mechaniczną, co część z metalu pierwotnego.

Zarządzanie ciepłem i żywotność części: cichsza połowa zrównoważonego rozwoju

Radiatory, obudowy lamp ulicznych LED i obudowy energoelektroniki niosą ze sobą większość wartości związanych ze zrównoważonym rozwojem w okresie użytkowania, a nie w procentach surowca. Odlewany ciśnieniowo radiator z dobrze zaprojektowanym wzorem żeberek działa chłodniej, a chłodniejsza część zwykle wytrzymuje dłużej.

• Przewodność cieplna: stopy klasy ADC12 i A380 mieszczą się w zakresie od 90 do 100 W na metr Kelvina. Wysoka zawartość krzemu i żelaza w źle posortowanym złomie z recyklingu powoduje spadek tej liczby, co objawia się raczej nagrzaniem części niż nieudaną inspekcją.
• Tolerancja powłoki: powłoka proszkowa dodaje około 60 do 120 mikronów na stronę. Otwory gwintowane, powierzchnie uszczelniające i powierzchnie współpracujące wymagają zamaskowania, a maskowanie to musi być na rysunku przed ustaleniem ceny wykończenia.

Odlewane pod ciśnieniem radiatory do urządzeń elektrycznych, samochodów i sprzętu przemysłowego Odlewane pod ciśnieniem radiatory do urządzeń elektrycznych, samochodów i sprzętu przemysłowego Zobacz produkt →

Jeśli dana część ma służyć co najmniej dziesięć lat, wykończenie i rozkład grubości ścianek zwykle przewyższają wszystko, co kupujący może jeszcze osiągnąć w zakresie zawartości materiału pochodzącego z recyklingu. Wydłużenie okresu użytkowania jest często najtańszą dostępną redukcją emisji dwutlenku węgla.

Co powinno zawierać zapytanie ofertowe dotyczące zrównoważonego odlewu ciśnieniowego

Oferta jest porównywalna tylko wtedy, gdy każdy dostawca wycenia ten sam zakres. W przypadku programu aluminium pochodzącego z recyklingu następujące elementy znajdują się w opakowaniu:

1. Gatunek stopu według określonej normy, z zakresami chemicznymi, a nie nazwą handlową.
2. Zawartość materiałów pochodzących z recyklingu zdefiniowana w normie ISO 14021, z podziałem na produkty przedkonsumenckie i pokonsumenckie określone oddzielnie.
3. Wymagania mechaniczne: rozciąganie, plastyczność, wydłużenie i twardość oraz częstotliwość testów dla każdej partii.
4. Tolerancje odlewania i obróbki ze schematem odniesienia oraz zidentyfikowaną powierzchnią uszczelnienia lub łożyska.
5. Specyfikacja wykończenia powierzchni: proces, zakres grubości i potrzeby maskowania gwintów i powierzchni uszczelniających.
6. Pakiet dokumentacji: raporty spektrometru na ciepło, wyniki badań rentgenowskich lub testów szczelności, raport wymiarowy i certyfikat materiałowy.
7. Warunki dotyczące oprzyrządowania: oczekiwana trwałość gniazda, zapasowe płytki, warunki własności i przekazania na koniec programu.
8. Złom i warunki wycofania z eksploatacji: czy osoba zajmująca się odlewaniem przyjmuje złom poprodukcyjny i zwraca go do tego samego strumienia stopu.

Większość kupujących zapomina o ostatnim elemencie, który często decyduje o tym, czy informacja o zawartości materiałów pochodzących z recyklingu na certyfikacie jest prawdziwa.

Często zadawane pytania dotyczące odlewów ciśnieniowych z aluminium pochodzącego z recyklingu

Czy aluminium pochodzące z recyklingu osłabia odlew?

Nie samodzielnie. Kontrolowany stop z recyklingu, który spełnia zakres składu chemicznego gatunku, zapewnia taką samą wytrzymałość na rozciąganie i twardość jak metal pierwotny. Ryzyko polega na gromadzeniu się pierwiastków śladowych: żelazo zmniejsza ciągliwość i przewodność cieplną, a cynk i miedź gromadzą się podczas mieszania strumieni złomu.

Czy aluminium pochodzące z recyklingu jest tańsze?

Czasami, ale nie jest to niezawodne. Ceny wlewków wtórnych zależą od dostępności złomu, a certyfikowane, segregowane strumienie mogą wiązać się z wyższą ceną, gdy popyt jest wysoki. Przewidywalne oszczędności wynikają z rozliczania energii i emisji dwutlenku węgla, a nie z ceny metalu.

Ile treści pochodzących z recyklingu jest realistycznych?

W przypadku obudów, pokryw i radiatorów klasy ADC12 i A380 normalnym zakresem roboczym jest obecnie 40% do 70% zawartości poużytkowej. Operacje w obiegu zamkniętym z dedykowanymi strumieniami złomu mogą być wyższe, ale pułap ustala się na podstawie kontroli składu chemicznego, a nie ambicji.

Czy wykończenie powierzchni wpływa na deklarację zrównoważonego rozwoju?

Wpływa to na żywotność, która zwykle ma większe znaczenie. Część powlekana, która przetrwa piętnaście lat w terenie, ma mniejszy roczny wpływ na środowisko niż część niepoddana obróbce wymieniona dwukrotnie w tym samym okresie.

Trend w zakresie odlewania ciśnieniowego aluminium pochodzącego z recyklingu tak naprawdę nie dotyczy nowego stopu. Chodzi o cztery mało efektowne możliwości: segregowane strumienie złomu, kontrola składu chemicznego w każdym wytopie, oprzyrządowanie utrzymujące niski współczynnik złomu oraz dokumentacja, którą zespół ds. zakupów może kontrolować bez konieczności wysyłania kolejnych e-maili.

Ningbo Jieda Molding and Machine buduje formy do odlewania ciśnieniowego aluminium i odlewy precyzyjne w klastrze odlewnictwa ciśnieniowego w Ningbo od 1987 roku, łącząc produkcję narzędzi we własnym zakresie z odlewaniem, obróbką CNC i wykańczaniem w ramach jednej operacji posiadającej certyfikat IATF 16949. Jeśli Twój następny program uwzględnia docelową zawartość materiałów pochodzących z recyklingu, należy wspólnie zaplanować oprzyrządowanie i zasady topienia, a rozmowę łatwiej będzie rozpocząć wcześniej.