I aluminiumstøperier er noen av de hardest arbeidende komponentene også blant de enkleste å overse. Ovnsvedlikeholdsverktøy, tapperør og støpeformer opererer under ekstreme forhold, der varme, smeltet metall, mekanisk belastning og gjentatt termisk sykling kan påvirke komponentens levetid og ytelse betydelig.

Storvik anvender en kombinasjon av materialkompetanse, maskinteknikk, simulering og operasjonell erfaring for å utvikle komponenter tilpasset forholdene de møter i støperiet. Målet er lengre levetid, enklere vedlikehold og mer ressurseffektiv drift.

Utfordringen

Utstyr til støperier opererer i et eksepsjonelt krevende miljø. Skrape- og røreverktøy utsettes gjentatte ganger for smeltet aluminium, høye temperaturer og mekanisk belastning, mens tapperør må tåle gjentatt termisk eksponering og håndtering. Sugge- og støpeformer står overfor en annen utfordring: kontinuerlig oppvarming og nedkjøling skaper termiske spenninger som til slutt kan føre til sprekkdannelse, deformasjon og svikt.

Konvensjonelle komponenter kan derfor kreve hyppig utskifting. Dette påvirker mer enn bare kostnaden for selve komponenten. Hver utskifting kan innebære ekstra vedlikehold, materialforbruk, lagerbehov og potensielle avbrudd i produksjonen.

For verktøy til ovnsdrift kan materialnedbrytning også påvirke prosessen for øvrig. Konvensjonelle stålblader kan introdusere en potensiell kilde til jernforurensning i aluminiumssmelten, mens verktøyets design og drift kan påvirke slitasjen på ovnens ildfaste fôring.

Utfordringen er derfor ikke bare å lage en sterkere komponent. Det handler om å forstå hvordan materiale, geometri, vedlikeholdsvennlighet og den omkringliggende produksjonsprosessen samvirker.

Vår tilnærming

Storvik tilnærmer seg støperikomponenter fra et livssyklusperspektiv, og konstruerer materialet og designet rundt det faktiske driftsmiljøet.

For ovnsdrift brukes spesialvalgte støpte materialer i stedet for konvensjonelle konstruerte stålblader for å gi forutsigbar ytelse og forlenget levetid. Storviks skrape- og røreverktøy har et utskiftbart blad festet til et adapterrør med to bolter, noe som gjør at slitedelen kan skiftes ut mens hovedenheten beholdes. Konfigurasjoner kan også tilpasses hjullastere, gaffeltrucker og egne kjøretøy for ovnsdrift.

Den samme filosofien brukes ved metalltapping. Storviks tapperør er produsert av PjN-G, en spesialutviklet gråjernslegering designet for å forbedre levetiden, med konfigurasjoner tilpasset kran- eller kjøretøybasert håndtering.

For sugge- og støpeformer bruker Storvik PIN-DP, et spesielt lavkarbon støpestål valgt for sin motstand mot termisk spenning og termisk sjokk. Termisk simulering kan også brukes for å forstå hvordan formens geometri påvirker varmefordeling og spenningskonsentrasjon, noe som støtter optimalisering av både materialvalg og komponentdesign.

På tvers av disse bruksområdene kombinerer tilnærmingen materialkunnskap, maskinteknikk, simulering og tilbakemeldinger fra operatører i støperiet for å håndtere potensielle sviktmekanismer før de blir operasjonelle problemer.

Vårt resultat

Resultatet er en livssyklustilnærming som kan levere betydelig lengre komponentlevetid, samtidig som den reduserer vedlikeholds- og ressursbehovet forbundet med hyppig utskifting.

I et støperi som produserer omtrent 350 000 tonn årlig, oppnådde et røreverktøy fra Storvik 35 dagers kontinuerlig drift, sammenlignet med en typisk rapportert levetid på omtrent fire til fem dager for konvensjonelle stålblader. Storviks skrapeverktøy har vist levetider på opptil åtte måneder i kontinuerlig støperidrift.

Lengre levetid for komponenter betyr færre utskiftinger og vedlikeholdsintervaller, redusert materialforbruk og mer forutsigbare lagerbehov. Det kan også bidra til forbedret prosesspålitelighet og smeltekvalitet, samtidig som kostnaden per driftssyklus reduseres.

Til syvende og sist strekker effekten seg utover den enkelte komponenten. Ved å konstruere verktøy for ovnsdrift, tappeutstyr og støpeformer ut fra deres reelle driftsforhold, hjelper Storvik aluminiumsprodusenter med å utnytte materialer og ressurser bedre, samtidig som det støtter en mer stabil, effektiv og bærekraftig støperidrift.

Utfordringen

Aluminiumindustrien krever støpeformer som tåler ekstreme termiske påkjenninger og støt under støpeprosessen. Tradisjonelle løsninger kommer ofte til kort, noe som fører til hyppige utskiftninger, økte driftskostnader og ujevn produktkvalitet. Storvik fikk i oppgave å løse disse problemene samtidig som miljø- og kostnadseffektivitet ble ivaretatt.

Vår tilnærming

Storvik brukte en helhetlig strategi for å omdefinere design og materialkvalitet for så- og ingotformer. De viktigste trinnene var blant annet

1. Innovativt materialvalgFormeneer laget av Storviks egenutviklede støpestålkvalitet (PIN-DP). Dette materialet har et lavt karboninnhold, noe som øker motstanden mot termisk stress og støt betydelig, og sikrer overlegen holdbarhet.
2. Simulering av termisk stressVed hjelpav avanserte simuleringsteknikker vurderte Storvik det termiske stresset formene utsettes for under støping. Dette ga skreddersydde anbefalinger om designjusteringer og materialforbedringer, noe som sikret optimal ytelse under utfordrende forhold.
3. Kundesamarbeid og referanserStorvik samarbeidettett med kundene for å finpusse formdesignet. På forespørsel ble det gitt referanser for å demonstrere påvist pålitelighet og suksess i lignende applikasjoner.

Ut Resultat

Storviks såle- og ingotformer er nå anerkjent som en målestokk i aluminiumindustrien når det gjelder holdbarhet og effektivitet. Viktige resultater inkluderer:

• Forlenget levetidDet forbedrede materialet og designet reduserer slitasje, forlenger formens levetid og minimerer nedetid.
• KostnadseffektivitetReduserthyppighet av utskifting av støpeformer senker driftskostnadene for aluminiumsprodusenter.
• Forbedret støpekvalitetFormenesikrer jevn produktkvalitet ved å håndtere termisk stress på en effektiv måte, noe som gir mer pålitelige produksjonsprosesser.