Blackhawk公司投巨资上自硬砂造型线 1


当 Quimmco集团(墨西哥•蒙特雷市)在2003年购买Blackhawk公司(墨西哥•圣卡塔琳娜州)时,这个生产灰铁和球铁铸件的工厂已经有了显著的好转。曾经为扭亏为盈而努力,用湿型砂工艺为电机行业提供灰铁铸件的Blackhawk公司,已发展成为墨西哥领先的铸造企业之一,获得了《现代铸造》杂志2009年度最佳铸造企业奖。

1500万美元的第一阶段项目包括扩建50,000平方英尺厂房,安装造型线,熔炼设备和浇注机。

1500万美元的第一阶段项目包括扩建50,000平方英尺厂房,安装造型线,熔炼设备和浇注机。

Blackhawk公司最新的改造计划因过去十年的经济动荡而暂时推迟。最初,投资2100万美元新上自硬砂造型线的计划在2008年底被批准,就在那时美国和全球经济开始急剧下降。专业为重型卡车和农机市场供应球墨铸铁件的Blackhawk公司因订单枯竭而被迫搁置计划。

“一个月之内,计划被搁置,”Blackhawk公司CEO Patricio Gil说,“到2009年3月,我们减少了80%的产量。我们没有失去客户,只是减少产量。我们当时真的没有办法。”

2009年Blackhawk公司生产了6,600吨铸件,只有上一年产量的一半。但在随后的两年,该铸造厂经历了巨大的反弹,2010年产量10,800吨,2011年达到创纪录的15,468吨。这两年企业的前景如此迅速的改善,在项目搁置不到3年,经历了公司13年历史上严重的经济危机后,Blackhawk公司于2012年2月破土动工其新的占地50,000平方英尺的自硬砂造型线项目。

挖掘潜能

Blackhawk公司生产4-200磅(约2-90Kg)之间的各种铸件。包括重型卡车用各种壳体,支架,拨叉和轮毂和液压元件,农业机械用的飞轮,转向臂和制动器。当Blackhawk公司高管开始注意到更大一些铸件

的潜在需求,如现有客户最大铸件需求约为300kg,公司很快就关注这一新的市场。

“我们明确市场定位,并开始挖掘一些我们农业和非公路的客户,”Gil说。“我们从未关注过压缩机,最终,客户发现了我们。现在,大型压缩机是我们新产品市场的一部分。”

安装在Blackhawk公司湿型砂线旁边的自硬砂试验线仍然在运行。

安装在Blackhawk公司湿型砂线旁边的自硬砂试验线仍然在运行。

当Blackhawk公司把注意力转到200-700磅(约100-300 Kg)的铸件上时,Gil和他的团队有两个选择:扩大现有的湿型砂工艺作业或选择自硬砂工艺生产较大的铸件。”

作为专家加入团队,协助这个扩建项目并曾在Blackhawk公司任职熔炼工艺师的Al Alagarsamy,是自硬砂造型线的倡导者,认为自硬砂工艺生产较大铸件的模具成本更低而且型砂制备相对不太复杂。

“你仍然可以用湿型砂有箱线生产这种类型和尺寸的铸件,” Alagarsamy说,“但是,成本将会随铸件变大而升高,砂处理也会变得非常复杂。我觉得Blackhawk公司选择自硬砂工艺是正确的。”

较低的模具成本也支持生产更小批量的铸件,Blackhawk公司把订单范围计划在500-5000件的中小批量。

“你还能够把模具的成本降的更低,因为你可以用塑料,木材等材料,”Gil说,“由于较低的压力和较少的批量,因此更换新模板比较容易。”

与扩建相关的投资可行性也有利于自硬砂工艺选项。选择自硬砂工艺将耗资约2000万美元,每年可以额外增加12,500吨产能,而选择湿型砂工艺则需要5000万美元的投资,每年增加40,000吨产能。当Blackhawk公司与其母公司商量这两项建议, Quimmco选择了自硬砂选项。

“我们提出了两个备选方案,” Gil说,“董事反馈回来的意见, ‘好吧,让我们先从小一些的项目开始,看看情况。”

建立一个团队

Blackhawk公司在2012年年底开始为扩建项目清理场地并于2013年2月开始基建。按计划项目将分两个阶段完成,1500万美元的第一阶段包括厂房建设和安装造型线,熔炼设备和浇注机。第二阶段包括现有仓库的扩建和安装热法砂再生系统(现有的砂再生是机械式的)。这些附加项,预算600万美元,完成后自硬砂线将接近满负荷生产。

Blackhawk公司选定GEMCO公司(荷兰•埃因霍温),负责工程和安装IMF公司(意大利•卢伊诺)砂箱尺寸55 X 47英寸的自硬砂造型线。Gil还聘请了外部顾问团队帮助员工培训。

“对我们来说,自硬砂造型和重型冶金铸件是两项新技术”Gil说,“虽然我们正在新上这些设施,但我们内部没有专业的知识。我们中有些人在自硬砂铸造厂工作过几年,但坦白的讲,这是新的工艺。”

可生产700磅(约320Kg)铸件的自硬砂线,砂箱尺寸 55 X 47英寸。

可生产700磅(约320Kg)铸件的自硬砂线,砂箱尺寸 55 X 47英寸。

考虑到卡特彼勒公司在自硬砂铸造领域的长期经验和成功,以及相似的产品,Blackhawk公司聘请了两位从卡特彼勒退休的工程师Jim Walkup和Bill Sullins,负责造型和制芯生产。用他们加起来超过80年的在自硬砂生产中的经验,强化这两个关键工序的控制,以此来确保作业的长期成功。

“我们希望确保达到他们要求的质量,”Sullins说,“对于质量控制,我们要求配备拉伸试验机,型砂检测设备,气体流量计和红外线测温枪”。

为了能更好的过渡到自硬砂工艺的生产,Blackhawk公司建了“试验车间”并于2013年9月开始运行,小型试验车间位于湿型砂车间旁边,配有振实台,混砂机,梁式起重机,浇注平台和模具机械手,翻转起模机和传送带。Blackhawk公司投资40万美元,4个月时间建立的试验线,让工程师和小时工能够通过动手操作获得使用自硬砂工艺生产的经验,而不涉及整条生产线。

“他们能够旗开得胜,”Walkup说,“因为他们能很快上手,他们有机会避免犯两次同样的错误。”

试验线继续运行,许多产品在投入大批量生产前在该线上小批量试制。

“他们有非常精细的流程,从设计、模拟开始,直到能够上线投产,”Sullins说,“只要满足了生产铸件的条件,通过试验流程转到生产模式并不难。由于使用相同类型的混砂机,相同的化学添加剂,同样的沙子,所以你只需照章办事,在生产区域中作业变得非常简单。”

最后,在寻找可靠的涂料,树脂和粘结剂时,考虑到自硬砂工艺中多个变量,Sullins和Walkup建议选择单一的供应商。

“如果你们厂里全部使用他们的产品,你可以避免很多生产过程中的麻烦,”Walkup说,“如果你的铸件有了缺陷,没有供应商原意承认是他们的错,但如果你全部使用他们的产品,他们很难不承担一些责任。”

Gil与ASK化工(德国•希尔登)达成了为期三年的合同,其中包括必要的技术支持和员工培训。当然成本因素被证明非常重要, ASK可以直接从墨西哥供货是达成这一交易的另一原因。

Alagarsamy继续与熔炼工艺师,模具经理和运营经理合作,为采用自硬砂工艺而变化的熔炼工艺做好准备。

“从湿型砂工艺生产小型铸件改为自硬砂工艺生产较大的铸件,铸件凝固的时间不一样,”他说。“这会影响石墨球数量和增加石墨漂浮和石墨化膨胀的可能性。化学成份和孕育需要进行优化。”

竞争未来

Blackhawk公司预计新生产线在三年内达到满负荷12,500吨的产能。

Blackhawk公司预计新生产线在三年内达到满负荷12,500吨的产能。

2014年新的自硬砂车间铸件的产量预期为3000吨,Blackhawk公司预计将在三年内达到生产线满负荷产能12,500吨。订单已经就绪,但难题是产品认证,使产量无法增加。

“如果我们今天收到所有正在开发产品的认证,我们有足够的业务安排两班制生产,”Gil说。“但这需要时间,我们已经有满足两班制生产的订单,但我们需要通过初始的认证程序。”

现在的情况是,Blackhawk公司已经把一款量大的产品从湿型砂线转到自硬砂线生产,以帮助自硬砂线有更连贯的节奏。这项转移额外的好处就是释放了湿型砂线的产能,它继续以接近其产能85%的水平运营。此外,目前的扩张新招了大约20名员工,随着产量的增加,有可能再增加30名员工。

Blackhawk公司正努力在较大铸件市场占有一席之地,作为墨西哥唯一的中型铸造企业,Blackhawk公司的地位独特。而其他企业,往往是要么特别大要么特别小的类似家庭作坊的企业,Blackhawk公司在墨西哥没有太多竞争对手。因此,它趋向于把美国同等规模的同行视为竞争对手。

尽管墨西哥劳动力成本要低得多,因处在南部边境,其他成本的支出减少了收益。废钢,砂子和公用事业的成本在墨西哥更昂贵。此外,因为直接与美国的企业竞争,Gil知道自己不能仅仅依靠廉价的劳动力提供低成本的铸件。

“我们决定安装自动化和高质量的自硬砂设备,因为我们想成为一个不依靠墨西哥廉价劳动力的重要参与者,”Gil说,“依靠廉价劳动力的优势只是暂时的,我们要成为技术和工艺支持方面非常出色的铸造厂。最终,严把质量关。”


One thought on “Blackhawk公司投巨资上自硬砂造型线

  • Gyanendra Srivastava

    I, a Senior Foundryman from India,75 year of age , now advising Foundries, find the article interesting. In India we lack such highly mechanized set us. Only few Foundries, you can count them on fingers, fall in the category as yours. Let’s see, if we can also put up such units here