砂型鋳造のコスト要因は?

砂型鋳造は、幅広い金属で部品を製造する費用対効果の高い方法です。ただし、プロセスと作成中の部品をよく見ると、お金を節約する機会が明らかになる場合があります。重要なのは、どの要因がコストに最も寄与しているかを知ることです。

経常費用と非経常費用

砂型鋳造は、金属成形プロセスです。砂でできた空洞に溶かした金属を流し込み、固化させます。冷却したら、鋳造部品を砂から取り出し、ランナーとライザー (金属がキャビティに出入りするチャネル) を取り外します。ここから部品は機械加工に入り、穴、ねじ、取り付け面などの公差の厳しい機能が作成されます。

砂型鋳造部品の製造コストの一部は、すべてのサイクルまたはピースで発生します。その他は、生産の開始時または生産前にのみ発生します。これらは非再発と見なされます。

経常費用

金属は繰り返し発生するコストです。すべてのパーツをキャストするために必要です。金属を溶かすために使用されるエネルギーと、キャビティを作成し、鋳物を取り出して機械加工の準備をするために必要な労力も同様です。 (大量生産に使用される自動砂型鋳造システムでは、直接の人件費が最小限に抑えられます。)

その他の重要なコストには、砂と検査が含まれます。砂はプロセスで消費されますが、鋳造作業では高い割合で回収して再利用できます。寸法チェックであろうと鋳造欠陥検出であろうと、経常費用と見なすべき検査と試験。

臨時費用

これらは、キャビティを形成する金型と、装置またはプロセスのセットアップに必要な時間に関連しています。ツールの主な項目は、パターンと追加のコア用です。

パターンツーリングは、鋳造中の部品のように見え、さまざまな余裕とドラフト角度が追加されたより大きな部品と、金属供給システムを形成する部品で構成されます。コアのツーリングは、鋳物内に空隙を作ることを目的とした追加のインサートを製造するためのものです。 (たとえば、バルブ本体には通常、コアが必要です。)

砂型鋳造用の工具は、複数回使用できます。とはいえ、いずれは消耗します。 (この文脈では、「磨耗」とは、周囲に砂を詰めるプロセスによって磨耗し、必要な寸法と公差を維持できなくなることを意味します。)少量生産用の安価な工具は、多くの場合、木材またはプラスチックで作られています。量が多い場合は金属が好まれます。

ツーリング コストは生産の開始時にのみ発生しますが、セットアップ コストは各生産実行の開始時に発生します。これらは、鋳造設備の準備に必要な労力と材料に関連しています。

量がコストを左右する

非経常費用は、鋳造される部品の数に分散されます。長期間の生産で満足できる大量注文の場合、工具とセットアップのコストは総コストのごく一部になります。逆に、生産期間が短い場合は、工具とセットアップのコストが優勢になる傾向があります。コスト要因を理解して行動することは、数量を考慮することを意味します。

大量注文 / 長期生産のコスト要因

最大の要因は、パーツ、ランナー、ライザーに使用される金属の量と種類です。これにより、エネルギー コスト、生産率、さらにはツール コストが増加します。このことから、砂型鋳造のコストを削減するには、より安価な金属を少量で使用することに注意してください。

金属の価格は、使用される合金元素の影響を受けます。同様の金属のファミリーの中には、他の金属よりも鋳造性が高い (流動特性が優れている) ものがあります。流動性が高い金属は、通常、ピース コストがわずかに低くなります。鋳造のスペシャリストは、ある合金から別の合金への切り替えが特定のケースでメリットをもたらすかどうかについてアドバイスできます。

生産量が少ない / 試作コストの要因

少量のシナリオでは、通常、金型のコストが金属のコストを上回ります。したがって、節約する方法は、工具を簡素化し、可能であれば小型化することです。注目すべき特定の側面は次のとおりです。

• 後で溶接または組み立てるために鋳物を小さなピースに分割します (小さなフラスコを使用できます)
• 複雑さを軽減 — コアを使用する代わりにマシンの内部機能
• 適用された機械加工と歪みの公差を確認します。これらを開くことで、パターン作成者の仕事が簡素化されます
• 許容範囲をできるだけ広くする

数量で優先順位を付ける

あらゆるメーカーがコスト削減のプレッシャーにさらされており、多くのメーカーにとって、砂型鋳造は検討すべき手段の 1 つです。少量の注文の場合は、二次操作を追加することを犠牲にしても、ツールを簡素化する方法を探すことから始めます。大量生産の場合、ツールのコストが総コストに与える影響はわずかです。ここでの節約方法は、使用する金属の量を減らし、おそらく安価な合金に切り替えることです。