פתרון למורכבות בייצור של סגסוגת דלת עופרת (LEAD FREE) ביציקת חול

פתרון למורכבות בייצור של סגסוגת דלת עופרת (Lead Free) ביציקת חול

כך סיפקנו מוצר מוכח ועמיד לטווח ארוך

אדם יכול לשרוד ללא מזון במשך שבועות אך לא יוכל להתקיים ללא מים יותר מימים ספורים.

מים הם היסוד החיוני ביותר לחיים, ובאופן אוניברסאלי מסמלים טוהר, פריון והתחדשות.

תקינה חדשה למוצרים הבאים במגע עם מי שתייה

שינוי הרגולציה בארץ ובעולם הביא לתקינה חדשה המחייבת ייצור נטול-עופרת של מוצרים הבאים במגע עם מי שתייה. עופרת היא מתכת רעילה הנמצאת בטבע אשר משמשת כחומר גלם בתעשיות שונות.

היום ידוע כי חשיפה לעופרת עלולה לגרום למחלות שונות במבוגרים ואף להפרעות התפתחותיות קשות בילדים.

בהתאם, עודכנו בישראל "תקנות בריאות העם" המגדירות את איכות התברואה של מי השתייה.

לפי תקן 5452, החל ממרץ 2020 התכולה המרבית של עופרת במוצרי מתכת הבאים במגע עם מי שתייה לא תעלה על 0.25%, בדומה לתקן האמריקאי.

משמעות הדבר היא שייצרנים ויבואנים צריכים להיערך ע"י שינוי חומרי הגלם, ולעיתים גם שינוי שיטת הייצור והמכונות.

פרוייקט ממוקד שהתגלה כמורכב

הלקוח שהגיע אלינו זו חברה מבוססת בתחום החקלאות.

הם פנו אלינו עם בקשה ברורה עבור מוצר קיים הבא במגע עם מי שתייה – שינוי חומר הגלם של המוצר לסגסוגת נטולת-עופרת, במטרה לספק עמידות גבוהה יותר למוצר וכן לעמוד בתקינה הנדרשת. מעבר לשינוי חומר הגלם, הלקוח אף ביקש מעבר לשיטת ייצור של יציקת חול.

לכאורה פרויקט מוגדר ופשוט, אך יציקת חול, על אף שמדובר בטכנולוגיה ותיקה, היא שיטת ייצור מאתגרת.  המורכבות הייתה ליצור יציקה איכותית והומוגנית, אתגר קיים בסגסוגות ברונזה ופליז נטולות עופרת, וכן להגיע לדיוקים המבוקשים בעיבוד שבבי לאחר יציקה.

הוספת עופרת בסגסוגות יציקה משפרת את יכולת הזרימה (Castability) של המוצר בתבנית, מפחיתה בעיות של פורוזיביות (porosity) וכן משפרת את יכולת העיבוד של סגסוגות אל-ברזליות.

אבל מה עושים כאשר יש צורך בייצור מתכת נטולת עופרת?

צוות המומחים של זריחה נכנס לפעולה תוך הערכת המוצר בכללותו.

לא התמקדנו במה שביקשו מאיתנו בלבד. התחלנו לבדוק באופן מקיף את המוצר, את חומרי הגלם ממנו יוצר, להשוות הרכבים כימיים של סגסוגת ברונזה ופליז ולבחון את תהליך הייצור המתוכנן ביציקות חול.  

כמו תמיד, איכות המוצר מושפעת גם מחומרי הגלם וגם משיטת הייצור.

קצת על יציקת חול

יציקת חול היא מהשיטות העתיקות ביותר לייצור חלקים מתכתיים.

תחילתו של התהליך בהכנת תבנית (מודל) המכילה גם את מערך תעלות ההזנה למתכת הנוזלית, והמשכו בהידוק התבנית בתערובת חול מיוחדת.

יציקות חול משמשות לייצור מגוון רכיבים מתכתיים, כמעט מכל סוג של מתכת, ומאפשרות ייצור מדויק (יחסית) גם כשהצורה הגיאומטרית מורכבת.

מעבר לגמישות בבחירת סוג המתכת וצורת הרכיב המבוקש, יציקות חול מספקות מספר יתרונות:

• ­       אין מגבלה על גודל או משקל המוצר
• ­       עלות הייצור נמוכה יחסית
• ­       שיטה זו מתאימה לייצור המוני של חלקים
• ­       שיטה זו מאפשרת יצור בפרקי זמן קצרים (יחסית)

איך התקדם הפרוייקט?

לאחר בדיקה מקיפה היה לנו ברור כי אספקת מוצר עמיד, כזה שניתן לייצר באופן מדויק ועקבי לאורך זמן, מחייבת תיכנון קפדני ומפורט בו נתאים את התהליך למגבלות שיטת הייצור ונפיק את המירב מיתרונות השיטה.  

בנוסף, מצאנו כי איכות חומר הגלם, כלומר הסגסוגת בה נעשה עד כה שימוש, השפיעה באופן ישיר על איכות היציקה עצמה וכך גם על המשך התהליך.

כדי לתת מענה לעמידות גבוהה למוצר, הנגזרת מהדרישות הגבוהות בתפקודו בשטח, שינינו את הרכב הסגסוגת והחלפנו את מרכיב העופרת באלמנט אחר המשפר את זרימת המתכת במהלך היציקה.

סוף המעשה

לא הסתפקנו רק במה שביקש הלקוח. הערכנו את המוצר בכללותו ופיתחנו אותו מהתחלה.

שינינו את חומר הגלם וגם שיפרנו את שיטת הייצור ביציקת חול.

הייצור בוצע בטיוואן כדי להבטיח שימוש בחומרי גלם איכותיים יותר ובשיטת יצור מתקדמת של יציקת חול.

בסיום התהליך הלקוח קיבל מוצר מוכח ועמיד, הנותן מענה גם על המבוקש וגם על התקינה בארץ ובעולם.