Aallied Die Casting: 70,000 ppm’den 150 ppm’e

Bir Dökümcü İddialı Bir Otomotiv Parçasını Teknoloji Kullanımı ile Karlı Bir Şekilde Nasıl Üretebilir?

Tarihçe

Bu döküm, tam ölçekli dört tekerlekli bir kamyonda kullanılan bir otomotiv transfer yuva muhafazasıdır. Bu proje, Rutherfordton, North Carolina’da yer alan ve RCM Industries’in bir bölümü olan Aallied Die Casting’e ulaşmadan önce, müşteri uygulamalarında %7’lik bir atık oranı ile karşımıza çıkıyordu. Bu durum da müşterilerin dökümlerin tamamında sızıntı testi yapması gerekliliğini ortaya koymuştu. Bu testi geçemeyen ürünler ayrıca dolduruluyordu. Dökümlerin yüksek adetli olması nedeniyle bu gibi öngörülemeyen durumlar ile ilgili maliyetlerin düşürülmesi için bir çözüm gerekliydi. İşte bu gereklilik Aallied Die Casting’in müşterilerine çok daha kaliteli ürünler sağlamasına fırsat tanımış oldu.

Şekil 1: Transfer edilen takımın simülasyonu dolum esnasında çok miktarda hava boşluğunun oluştuğunu göstermiştir.

Aallied Design

Aallied, son derece yüksek düzeyli müşterilerin yer aldığı kapsamlı bir senaryonun ortasında kalmıştı. Bu noktada tek seçenekleri, başarıya gidecek olan yolu tasarlamalarıydı. Aallied ekibi, MAGMASOFT®’un da dahil olduğu mevcut tüm ileri teknoloji araçlarını, bilgi birikimi ve tecrübeleri ile birleştirerek tereddütsüz şekilde bu yola koyulma aşamasında gerekli güven ve olanakları bünyesinde barındırıyordu. Bu projenin bu denli başarılı olmasının en önemli faktörlerinden biri de bu noktaydı.

Aallied ekibi 16 yıldır MAGMASOFT® ürününü kullanmakta ve gerçekleştirdiği tüm projelerde bu mühendislik aracından faydalanmakta. Farklı disiplinlerden ekipler ile birlikte çalışmaları, gerçek üretimde kullanılan parametrelerin tamamının irdelenmesine olanak sağlıyor. Bu sayede sonuçların optimuma en yakın şekilde olacağına dair güvenleri en yüksek düzeyde. Kalıbın Aallied Die Casting’e ulaşmasının ardından yolluk sistemleri MAGMASOFT® kullanılarak analiz edildi. Simülasyon sonuçları ilk aşamada parçanın dolumu esnasında oluşan çok sayıda sıkışmış hava boşluğunu gösterdi (Şekil 1).

Aallied ekibi, bu hava boşluklarının sayısını azaltmak ve daha homojen bir akış sağlayabilmek için işe öncelikli olarak yolluk tasarımının optimizasyonundan başladı. Ekip, yolluk sisteminde yapılan küçük değişiklikler ile MAGMASOFT® simülasyonunda belirlenen sıkışmış hava boşluklarının azaltılması noktasında başarılı oldu (Şekil 2).

Şekil 2: Optimize yolluk tasarımı sıkışmış hava boşluklarının varlığını çok önemli seviyede azaltmıştır.

Diğer MAGMASOFT® sonuçlarının değerlendirilmesi ile optimizasyon daha da iyileştirildi. Hava basıncı sonuçlarının incelenmesinin ardından transfer edilen tasarımın yeterli hava çıkışlarına (veya firarlarına) sahip olmadığı görüldü. Optimize edilen yolluk sistemi daha homojen bir akış ile sıkışan havanın basınç değerlerini iyileştirdi. Ancak döküm boşluklarındaki yüksek hava basınçlarının elimine edilmesi için yalnızca homojen bir akış yeterli değildi ve bu durumu düzeltmek için uygun noktalara hava cepleri yerleştirildi.

Bu optimizasyonların tamamı Aallied’ın, daha önceki dökümcünün tasarımında yer alan sıkıştırma pimlerine olan ihtiyacı ortadan kaldırmasına olanak sağladı. Bu da takımların kompleksliğini azaltmış oldu. Bunun yanında prosesin tamamı da daha basitleştirilerek, daha kararlı ve güvenilir bir hal aldı. İyileştirilen prosesin etkisi atık oranlarındaki azalmada açıkça kendini gösteriyor.

Şekil 3: Müşteride kapsamlı bir işleme uygulaması gerçekleştirilir. Aallied Die Casting’te herhangi bir ikincil işlem uygulanmaz.

İyileştirmeler
Bu tasarım değişikliklerinin tamamının uygulamaya konulmasının ardında döküm kalitesinde büyük oranda bir iyileşme gözlemlendi. Müşterinin %100 sızdırmazlık testine olan gereksinimi ortadan kalktı. Bu da müşteri için maliyet ve zaman açısından kazanç anlamına gelmektedir. Son 6 aylık üretim sonucunda elde edilen verilere göre müşterinin atık oranı %0,015 (157 ppm) civarındadır. Bu oran teslimatı gerçekleştirilen 130 bin döküm arasında hatalı ürün sayısının yaklaşık olarak 21 olması anlamına geliyor. Parçaların müşteri tarafından yoğun işleme uygulamalarına tabi tutulduğu da göz önünde bulundurulduğunda bu durum çok daha etkileyici bir hal alıyor. Aallied’da herhangi bir ikincil işlem, işleme uygulaması, X-ray ya da %100 sızıntı testi gerçekleştirilmemekte. İşlenmiş bir dökümün örneği Şekil 3’te yer alıyor. Aallied Die Casting bünyesinde sürekli devam eden iyileştirmeler tasarım ve proseslerin olası en iyi ürünü, olası en uygun maliyetle ortaya koymalarına olanak sağlıyor. Tasarımların MAGMASOFT® yardımı ile oluşturulması ve optimize edilmesi konusundaki bilgi ve tecrübeleri ile Aallied ekibi, projeye dahil olan tüm firmaların faydalandığı başarılı bir proses tasarlama aşaması ortaya koydu.

Şekil 4: Allied ekibi optimize edilen döküm prosesinin son simülasyonunu değerlendiriyor.

* Metin ve görseller Aallied Die Casting, ABD'nin izni ile kullanılmıştır.