Zealous公司雄心勃勃


南非铝压铸公司通过投资,得到了更多汽车OEM订单。

布鲁斯•克劳福德,为铸件公司和《现代铸造》杂志员工

面 对节能降耗压力,汽车工业对高度一体化、轻体且不影响机械性能的零部件提出了更高要求。这一发展趋势为铝压铸行业创造了机会,以生产轻质、高效的复杂零部件。

作为南非斯普令的Zealous集团的一部分,Zealous汽车铸件部门与压力铸件部门,对2007年开始的铝压铸业务进行了大规模投资。这项投资的回报是Zealous公司在2012年与南非大众汽车公司做成了一笔交易,其中包括13万个凸轮载体订单,每个重达5.3磅(2.4公斤),用于1.4升排量4缸的Polo汽车发动机。

Zealous首席运营官Graham Hardisty说:“要想在这样一个艰巨且重要的项目上取得成功,就需要在最新的技术上进行投资。截至目前,我们在工厂和设备的投资额已超过623万美元,可以满足更多的汽车铸件OEM订单需求。”
他相信南非有实力成为一个可信赖的铝铸件供应商,并且有能力在大的国际订单竞争中获胜。

2007年,工厂的转型升级计划就已启动,但在2010年才得到了订单。首批样品于2011年5月下线,2012年1月产品得到认证,同年3月正式投产,采用一周5天、一天24小时不间断的3班倒工作制。
调整业务重心

自1970年成立以来,这家私有企业Zealous公司就以锌铸件生产为重心。近年来,它重新调整了业务重心。1980年,公司完全撇开铝铸件业务,把重心转向锌铸件,并于1996年再次进入铝压铸行业。目前,每天的铝铸件产量约为6吨,占总产量的70%,每天装运的铸件量超过5吨。

Zealous集团成立于1970年,2003年,集团分成两个主要部门,其中的Zealous汽车铸件部门服务于压力铸件业务。2009年,Zealous集团与南非伊丽莎白港的Ukuvula投资控股公司达成协议,Ukuvula投资控股公司收购了Zealous集团26%的股份,该公司近一半投资在汽车行业。

Zealous压铸业务专门服务于非汽车铸件产品,采用更加传统的方式生产锌合金压铸件和铝合金压铸件。锌合金压铸件部门目前有13台20吨到500吨不等的热冷室机运行,铝合金铸件部门目前有14台60吨到700吨不等的机器,由一个1.5吨的Striko熔炉支持运行。

公司CEO史蒂文•里德说:“2001年,Zealous公司获得了一份丰田订单,随之进入了汽车OEM市场;随后2004年的大众LT3发动机项目见证了其市场的扩大。Zealous汽车铸件部开展战略性的发展,于2003年注册为出口企业,填补出口市场空缺,为长远的出口计划做打算。目前,部门拥有7个压铸组,采用一周六天的3班倒工作制,由一个2吨/4吨的Striko熔炉支持运行。”

Zealous公司参与大众LT3发动机项目已近10年,生产9种零部件产品,发动机出口量超过20万台。

里德说:“在近10年时间里,我们已经建立了完整的冶金实验室和测量部门,通过3D数字设备进行生产全过程的检查检测,并具备在17台数控机床上的完全加工能力,使Zealous成为一个可以提供完全加工和组装能力的铝部件领导者。”
目前,Zealous可向OEM企业提供70%的本土产高压铸件,每天每8吨金属可生产6吨铸件。除大众和丰田这两家客户外,Zealous的主要客户还有ZF Lemforder, Pi Shurlok和 Robert Bosh (SA).

里德说:“Zealous公司具有高技术人员、强大的生产能力、长期为客户提供稳定的高质低价产品,以其世界一流的技术、行业认可的工艺以及最新的技术装备等优势,与客户保持了长期的合作关系。”

里德称与Ukuvula公司的合作为今后获得更大的发展机会奠定了基础。

铝合金业务投资

在发展压铸业务中,Zealous公司重视生产过程的自动化水平。为此,公司新雇佣了31名全职工作人员。

Hardisty说:“整个生产过程的根本是自动化、可追踪性和质量控制,手动干预仅在两种情况下使用,即通过必要的目测检查来检测到孔隙度和缺陷,而依靠机器的参数和性能是难以完成的。”

压铸单元是围绕一个完全自动化的Buhler Carat紧凑的两板式液压锁压铸系统而组建的。

技术经理Gary Coull说:“该设备是南非的第一个同类产品,挤压针技术使我们可以铸造双实心中心,这对铸件的完整性是非常关键的。”

当模型和金属达到适合的温度,在下一步操作之前消除应力和孔隙度,预射试验才要进行。铝金属由一个2吨的Striko定量炉向压铸系统提供。质量检查贯穿在整个生产过程中,以避免不必要的报废操作。Zealous的工程师把这种做法称为“过程安全”。

Coull说:“铸造单元是由一个置于中心的ABB机器人控制的,通过该机器人可在传感器停止工作检查铸件完整性之前,从压铸机器中提取出零部件。随后,机器人将铸件转移到冷却箱,通过切割锯去除浇口和溢流来调整位置。然后,机器人将铸件转移到一个平整度夹具下,检查型芯的破坏和变形情况。”

接下来,将完整的铸件置于Borries标记系统下,标记包括组件编号、日期、时间和独特的识别号。通过标记,可确保组件在生产全过程和试验过程中的可追溯性。然后,铸件将置入裁剪机,去除毛刺、修整芯孔。ABB机器人将铸件放到自动进料输送机上。

然后,另一台机器人将铸件从进料输送机上取下来并进行旋转,将其放置在加硬铸件的立式加工中心。在目测检查过程中,每10件铸件中的一件将接受一个完整的由17个不同方向的X射线的检查过程。
“该操作过程完成后,机器人将移除铸件并将其传送到出口输送机,”Coull说,“这是目前第一例依靠肉眼在将铸件置于自动工作传输系统前,检查其中心部件的冷流、剥落和孔隙度等缺陷的情况。自动工作传输系统可处理2400件铸件或大约两天半的产量。”

铸件通过进入到一个不锈钢喷丸单元,来达到大众公司对铸件表面粗糙度的特殊要求。然后,铸件进入到加工单元,该单元处于保持温度稳定性的正压力的环境中,加工和尺寸检查在该单元中进行。
铸件进入到三个相同的双托盘卧式加工中心,在一个机器人将铸件水平翻转以进行链侧和排气侧的加工前,每台机器都进行相同的操作,如输油通道的表面处理和加工。

与铸造单元类似,机器人处于中心位置,在一个操作过程或周期完成后,移动铸件。与加工中心同步进行的是所有预编程过程,以确保最佳的工艺性能。在初加工完成后,铸件被转移到数控机床,在精确开孔之前进行粗略的镗孔测量。

完整的统计过程控制贯穿整个加工过程。如果尺寸超出公差时,机器将自动停止,以进行调整。然后,另一台机器人将把铸件转移到一台数控刷机,去除加工面的毛刺达到指定的粗糙度。之后,铸件被输送到清洗机。

一套在线自动检测系统可进行三种不同的检查,以确保每一个铸件都经过三维凸轮孔、高压油道和孔穴压力测试。铸件经龙门系统进行移动。在此,测试参数已预先编程,以便将所有未通过的组件输送到一个控制区域,进一步通过纠正措施来解决问题。

如果通过了这三项测试,铸件将进入到第二个目测检查阶段,并将进行包装。每个包装箱都具有完全的可追溯性,因此,一旦需要隔离,便可容易的识别出来。

“这个项目表明Zealous公司已经成为OEM企业的一个战略性合作伙伴,”里德说,“我们已安装的设备具备生产复杂零部件的能力,是世界一流的设备。因此,将来,我们没有理由不参与到类似的项目中去。” ■