¿Cuáles son los factores de costo del moldeado en arena?

La fundición en arena es una forma rentable de producir piezas en una amplia gama de metales. Sin embargo, una mirada de cerca al proceso y la pieza que se está fabricando a veces puede revelar oportunidades para ahorrar dinero. La clave es saber qué factores contribuyen más al costo.

Costos recurrentes y no recurrentes

La fundición en arena es un proceso de formación de metales. El metal fundido se vierte en una cavidad formada en arena y se deja solidificar. Una vez que se enfría, la pieza fundida se separa de la arena y se retiran los corredores y elevadores (los canales a través de los cuales el metal entra y sale de la cavidad). A partir de aquí, la pieza pasa al mecanizado donde se producen características de tolerancia estrecha como orificios, roscas y superficies de montaje.

Se incurre en algunos de los costos de producción de una pieza fundida en arena con cada ciclo o pieza. Otros se incurren solo al comienzo de la producción o antes de ella. Estos se consideran no recurrentes.

Costos recurrentes

El metal es un costo recurrente:se requiere para cada pieza fundida. También lo son la energía utilizada para fundir el metal y la mano de obra necesaria para crear la cavidad, retirar la fundición y prepararla para el mecanizado. (Los sistemas automatizados de fundición en arena utilizados para la producción de alto volumen tienen costos mínimos de mano de obra directa).

Otros costos significativos incluyen la arena y la inspección. La arena se consume en el proceso, aunque las operaciones de fundición pueden recuperar y reutilizar una alta proporción. Inspección y pruebas, ya sea para verificación dimensional o detección de defectos de fundición, que deben considerarse un costo recurrente.

Costos no recurrentes

Estos se relacionan con las herramientas que forman la cavidad y el tiempo necesario para configurar el equipo o el proceso. Los principales elementos de herramientas son para el patrón y cualquier núcleo adicional.

El patrón de herramientas consta de piezas que se parecen a la pieza que se va a fundir, solo que más grandes con varias tolerancias y ángulos de desmoldeo agregados, y piezas que forman el sistema de entrega de metal. Las herramientas para núcleos son para producir insertos adicionales cuyo propósito es crear vacíos dentro de la fundición. (Por ejemplo, los cuerpos de las válvulas normalmente necesitan núcleos).

Las herramientas para fundición en arena se pueden usar varias veces. Sin embargo, eventualmente se desgastará. (En este contexto, "desgaste" significa que está desgastado por el proceso de empaquetar arena a su alrededor y ya no puede mantener las dimensiones y tolerancias necesarias). Las herramientas económicas para la producción en pequeñas cantidades a menudo están hechas de madera o plástico. Se prefiere el metal para volúmenes más altos.

Mientras que los costos de herramientas se incurren solo al comienzo de la producción, los costos de configuración ocurren al comienzo de cada ciclo de producción. Estos se relacionan con la mano de obra y los materiales necesarios para preparar el equipo de fundición.

La cantidad impulsa los costos

Los costos no recurrentes se distribuyen entre la cantidad de piezas que se funden. Para pedidos de gran cantidad satisfechos con ciclos de producción largos, los costos de herramientas y configuración se convierten en una fracción muy pequeña del costo total. Por el contrario, cuando una producción es corta, los costos de herramientas y configuración tienden a predominar. Comprender y actuar sobre los factores de costo significa tener en cuenta las cantidades.

Generadores de costos en pedidos de gran cantidad / ciclos de producción largos

El factor más importante es el volumen y el tipo de metal utilizado para la pieza, los canales y las contrahuellas. Esto impulsa los costos de energía, la tasa de producción e incluso los costos de herramientas. De esto se deduce que para reducir el costo de una fundición en arena, busque usar metal menos costoso en cantidades más pequeñas.

Los precios de los metales están influenciados por los elementos de aleación utilizados. Dentro de familias de metales similares, algunos son más moldeables (lo que significa que tienen mejores propiedades de flujo) que otros. Los metales que fluyen mejor generalmente darán como resultado costos por pieza ligeramente más bajos. Los especialistas en fundición pueden asesorar sobre si cambiar de una aleación a otra proporciona beneficios en casos específicos.

Controladores de bajo volumen/costos de creación de prototipos

En escenarios de pequeñas cantidades, los costos de herramientas generalmente superan el costo del metal. Por lo tanto, la forma de ahorrar es simplificar y, si es posible, reducir el tamaño de las herramientas. Los aspectos específicos a considerar incluyen:

• Dividir la fundición en piezas más pequeñas para soldarlas o ensamblarlas posteriormente (permite el uso de matraces más pequeños)
• Reducir la complejidad:características internas de la máquina en lugar de usar núcleos
• Revise las tolerancias de mecanizado y distorsión aplicadas:abrirlas simplifica el trabajo de los creadores de patrones
• Haga que las tolerancias sean lo más generosas posible

Priorizar por cantidad

Los fabricantes de todo el mundo están bajo presión para reducir costos y, para muchos, la fundición en arena es una vía para explorar. Para pedidos de pequeñas cantidades, comience por buscar formas de simplificar las herramientas, incluso a expensas de agregar operaciones secundarias. En la producción de grandes cantidades, los costos de las herramientas tienen solo un pequeño impacto en los costos totales:aquí, la forma de ahorrar es reducir la cantidad de metal utilizado y quizás cambiar a una aleación menos costosa.