消失模鑄造技術作為新的精确鑄造成形技術之一,具有高精度、短流程、潔淨化等一系列優點,具有廣闊的發展前景。許多中小企業相繼投産,特别是近幾年來消失模鑄造企業如雨後春筍,每年以20%以上的速度遞增。但是,有相當多的消失模鑄造企業投産時缺乏深入了解,沒有完全了解消失模工藝特性,倉促上馬,生産中無法解決遇到意想不到的問題,隻好匆匆下馬。更有不少企業,經過一段時間的摸索,能夠生産出高品質的産品,有一定市場,但由于對消失模工藝環節多、影響因素多缺乏理性認識,粗放式管理,導緻廢品率居高不下,處于進退兩難境界。
一、 消失模鑄造應用存在的技術難題
① 基礎理論研究不徹底,基礎工藝數據缺乏,基本上為各個工廠的試驗數據。各個廠家彼此間技術封鎖,特别是關鍵技術封鎖較嚴,造成工藝不成熟,缺乏切實的可行工藝控制文件,對穩定生産高品質的産品影響相當大。
② 鐵水充型規律沒有充分掌握。鐵水流動紊亂,容易導緻内部夾渣裹氣,産生缺陷。
③ 原輔材料對鑄件品質影響特别大,我國消失模鑄造模型材料普遍采用包裝用的聚苯乙烯(EPS),白模質量差,渣量較多。保溫包裝行業的發泡材料并不适用于鑄造行業。對塗料性能依賴較大,目前國産塗料尚無法完全滿足實際生産需要。
④ 附壁效應導緻渣氣難以排出,造成鑄件缺陷。
⑤ 幹砂或者樹脂砂導熱性差,導緻鑄件硬度低。
⑥ 鐵水溫降大,前端鐵水嚴重過冷,出現積碳缺陷,無法完全根治。
⑦ 裂解産物為有害物質,危害操作人員健康,相應環保壓力較大。
⑧ 有色金屬鑄件因澆注溫度低,易氣化不良産生氣孔等缺陷。
⑨ 生産工序多,影響産品品質的環節較多,一個工序質量較差,勢必影響産品最終品質。
⑩ 消失模鑄造技術人才缺乏,未建立細緻的管理程序文件,加之操作員工對工藝缺乏足夠的認識,造成操作時常出現偏差。
二、全流程質量管理體系建立的總原則
首先要明确的一個原則是:質量是要全員參與的,不能僅靠質量品控部門。每一個崗位每一員工都是全流程質量管理體系中的節點。人人要有質量意識,人人都要參與質量改進活動中來。
其次,流程清晰,職責明确。下工序就是上工序的客戶。每一道工序都要以客戶的立場來對待上一工序,嚴格執行三不原則“不接收不良品,不制造不良,不流轉不良”,把整個系統的風險分解到每一個具體環節中,将質量缺陷消滅在萌芽狀态。
任何一個企業,若要保持産品品質的持續穩定,在規劃企業管理系統時,必須按照本企業的産品特性、工藝操作過程、生産技術條件等具體實況,對企業的品質控制活動進行通盤規劃,并保證企業品管功能充分實施。
在進行品管系統規劃時,要以文字形式明确組織建制結構及隸屬關系、組織權限與責任、組織崗位人員編制數量、崗位功能與職責、權限。在公司組織内,品管部門應擁有獨立的品質判斷權力,對品質的仲裁權高于其他職能部門。當然品管人員的素質、業務水平高低決定品管系統是否正常運轉的關鍵。品管人員要對整個生産環節詳細掌握,特别是消失模鑄造作為新技術,工藝還未成熟,就要求品管人員在日常的工作中,仔細分析出現的問題,并提出改進措施,來完善整個運行體系,品管人員最好是由有一定的實際操作經驗和系統理論知識的技術人員來擔任。
三、全流程質量管理體系流程及職責劃分
根據消失模鑄造的特點,将消失模鑄造流程分為三個大區,即白區、黑區及後處理。白區包括白模制作、白模修補和白模檢驗等工序;黑區包括模型淋塗、烘幹、造型及熔煉澆注工序;後處理包括落砂、清理、打磨、抛丸等工序。 區别于傳統木模空腔鑄造,消失模等澆注系統設置簡單方便,在造型工段的工作量相對較小,而最關鍵的工序則前移至組箱階段。在組箱階段,技術部工程師對模型結構進行識别,标記澆注系統位置、根據結構放置内冷鐵,對特殊結構進行處理等,并編制工藝圖,标注技術說明等。
模型流轉到造型埋砂工序,基本上就和傳統鑄造流程一樣了。
四、全流程體系文件的管控
1、入庫階段的檢驗
這是制造企業必須要做的一個基礎性工作。消失模鑄造鑄件缺陷與傳統型鑄造缺陷有一定差異,因此針對表面粗糙度、尺寸公差、重量公差、表面及内在缺陷等制定企業評級标準及鑄件品質允收标準,同時要保持檢驗标準與品質标準的一緻性。産品品質标準首先要建立在客戶認同的基礎上,然後根據企業實際生産條件而定一個适度的品質标準,可略高于企業現行條件達到的水平,不宜過高,以免浪費資源。同時,所制定的标準必須有客觀依據,必要時,可采取破壞性試驗取得标準依據。
消失模鑄造與傳統型鑄造一樣,影響品質的因素較多,原輔材料品質的好壞對鑄件品質影響特别大,所以要加強對進廠物料的控制,制定相應的品質标準,并按标準進行驗收。物料品質标準應就物料成分、尺寸、外觀、強度、粘度、顔色等以文字的形式确定下來,對無法用文字具體描述其品質标準的物料,可用實物樣品說明該物料的品質要求和檢驗方法。物料品質标準的嚴格程度,要依據産品品質對物料品質的要求而定,既能保證生産需求,降低生産成本,又能為供應商在現階段接受或經過一段時期的努力能夠達到要求的标準。
原輔材料的檢驗如:廢鋼、生鐵、原砂、樹脂、固化劑、合金、塗料、增碳劑、球化劑、孕育劑等。鑄造廠生産涉及的原輔材料多達上百種,按照全部檢驗标準,有的鑄造廠自身的理化試驗室根本沒有能力去一一檢測,必要時需要借助外部第三方的力量。
2、操作規程、工藝卡
鑄造廠涉及多類特種設備,必須一一制定相應的操作規程,以杜絕因不熟悉操作而造成的生産安全事故及質量事故。
試制産品過程中的技術資料應妥善保管,試制成功後即刻将資料轉化為技術作業标準及技術規範,形成工藝文件,并在生産中貫徹執行。
3、産品工序品質檢驗程序
消失模鑄造過程的控制是決定品質穩定性的重要環節,企業可根據本身的生産規模、工藝流程、管理方式選取合适的檢驗點、控制方式和檢驗程序,應針對不同産品、不同工序制定詳盡檢驗項目、方式及批次,并加強監督和考核。同時檢查後要有記錄,品質出現異常要及時分析處理并反饋主管部門。
4、操作作業指導書
生産作業指導書是以書面形式描述操作者在生産作業過程中如何操作、異常事故如何排除及如何反映生産情況的文件。作業指導書提供給基層操作者及檢查人員的文件,語言盡量通俗易懂,同時作業指導書應針對不同産品、不同崗位制定詳細的内容。
5、品質記錄的控制
品質記錄要将生産過程中的品質管理事項的數據、過程及異常事項進行記錄,證明現階段作業水平滿足品質要求的程度,同時也為質量管理體系運行提供評價依據。企業品質管理的實際需要編制适用的品質記錄,要求完整地記載活動的過程參數以作為日後追溯的依據,應包括:适用範圍、部門、人員、記錄日期、産品名稱及工序、執行記錄的部門、人員等,要求記錄人、審核人親筆簽名。
五、質量信息的反饋與處理
銷售業務部對接客戶負責客戶的質量抱怨等信息。在接到此類信息時,第一時間記錄存檔,并根據内部職責分工,将此信息發送至相關部門,作出回應後,由銷售業務部對接客戶,完成該信息閉環。
生産制造部負責對産品交期,生産能力等信息的接收與處理。
技術部負責對産品性能,技術指标,後續技術支持等信息的接收與處理。
質量部負責對産品質量保證能力,質量抱怨,質量體系運行保證等信息的接收與處理。
質量信息反饋與處理以"快速反應,準确分析,措施有效,持續改進"為原則,要求各個部門各個工序間團結配合,共同完成質量改進。
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