Economic benefits of modern exothermic feeders in foundry processes
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2020-08-17
Department
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Master's Programme in Mechanical Engineering (MEC)
Language
en
Pages
37+3
Series
Abstract
The labour costs in countries like Finland are relatively high. To gain competitiveness against countries with low-cost labour, cost efficient manufacturing methods must be favoured. This thesis is a case study of the holistic cost impact of modern exothermic feeders in foundry processes. These feeders are small, flexible regarding application and have features that can improve casting quality. It is, however, not studied how these beneficial factors affect the costs throughout the foundry’s manufacturing processes. In this thesis, the following foundry processes are examined: (1) mould preparation, (2) melt shop and casting, (3) blasting and (4) fettling and heat treatment. Parameters that are affected by the change of feeder type are measured for three castings in two different foundries in Finland. Ultimately, a holistic view of the cost impact of modern exothermic feeders is presented. The results achieved with three diverse castings depended heavily on the characteristics of the castings. Change from isolating feeders gave bigger savings than change between conventional and modern exothermic feeders. Moreover, the number and size of feeders affected the achieved savings. The biggest saving of 14% was achieved with a test casting having four isolating feeders to start with. The second casting had smaller feeder volume and fewer feeders. As a result, the savings were reduced to 11%. The only casting with conventional exothermic feeders to start with did not show any cost savings. Its costs were increased by 31%, mostly due to higher feeder cost. The castings of the study were all rather simple regarding the feeder positioning. This did not allow the full potential of modern exothermic feeders to be revealed. However, the results can already give tools for foundries to understand how the use of modern exothermic feeders can affect the costs overall.Kostnaderna för arbetskraft i länder som Finland är relativt höga. För att vara konkurrenskraftiga gentemot länder med billig arbetskraft måste man använda sig av kostnadseffektiva produktionssätt. Detta diplomarbete är ett fallstudie över kostnadsinverkan av moderna exotermiska matare för gjuteriprocesser. Dessa matare är mindre till sin storlek, är mer flexibla gällande deras användningssätt och har egenskaper som kan gynna kvaliteten av gjutstycken. Det har dock inte forskats hur dessa nyttiga egenskaper påverkar kostnaderna i sin helhet för olika tillverkningsprocesser i gjuterier. Gjuteriprocesserna betraktade i detta diplomarbete är: (1) formberedning, (2) smälteriet och gjutning, (3) blästring och (4) putsning och värmebehandling. Parametrar som påverkas av byte av matare är mätta för tre gjutstycken i två olika gjuterier i Finland. Till slut presenteras en holistisk syn på kostnadsinverkan av moderna exoterma matare. Resultaten för gjutstycken var mycket beroende av gjutstyckenas egenskaper. Byte från isolerande matare gav större besparingar än byte från konventionella exotermiska matare. Också mängden matare och matarstorlek påverkar hur stora besparingar kan nås. Största besparingen av 14% uppnåddes med ett gjutstycke som hade fyra isolerande matare till att börja med. Andra testgjutstycket hade mindre matarvolym och färre matare så besparingarna minskade till 11%. Det enda gjutstycket med konventionella exotermiska matare från att börja med visade inte några besparingar. Dess kostnader ökade med 31%, mestadels på grund av förhöjda matarkostnader. De inspekterade gjutstycken var alla relativt enkla gällande läget av mataren. Detta gjorde att fulla potentialen av moderna exotermiska matare inte kunde uppdagas. Oberoende detta kan resultaten redan användas av gjuterier för att förstå hur användandet av moderna exotermiska matare kan påverka kostnaderna överlag.Description
Supervisor
Orkas, JuhaniThesis advisor
Karjalainen, HannuKeywords
exothermic feeders, feeding, foundry processes, economic benefits, casting