قالب ظرف نگهداری مخزن آب
در زمینه تحقیق و توسعه و تولید قالبهای روتویی برای شناورهای ناوبری ، انتخاب مواد همیشه عامل اصلی مؤثر بر ارزش محصول در طول چرخه زندگی آن بوده است. بر خلاف محصولات صنعتی معمولی ، قالبهای روتویی برای شناورهای ناوبری نیاز به دستیابی به تعادل پویا بین هزینه و عملکرد در حالی که الزامات سازگاری با محیط دریایی و دقت قالب گیری را برآورده می کند. این ویژگی باعث می شود تصمیم گیری مادی یک گزاره کلیدی در کل زنجیره طراحی ، تولید و استفاده باشد.
از منطق اساسی تولید قالب ، هزینه مواد به طور مستقیم ویژگی اقتصادی قالب را تشکیل می دهد. آلیاژ آلومینیوم با قیمت متوسط خرید و آستانه پردازش پایین ، به رایج ترین بستر قالب در صنعت تبدیل شده است. مزایای آن نه تنها در اقتصاد خود مواد منعکس می شود ، بلکه در این واقعیت که چگالی کم آن به میزان قابل توجهی هزینه های نیروی کار و لجستیک قالب را در هنگام حمل و نقل و نصب کاهش می دهد. این ویژگی سبک وزن به ویژه برای تولید کنندگان قالب کوچک بسیار مهم است ، که می تواند به طور مؤثر از سرمایه گذاری تجهیزات و خطرات عملکردی که توسط قالب های سنگین ایجاد می شود جلوگیری کند. در عین حال ، هدایت حرارتی خوب آلیاژ آلومینیوم انتقال حرارت یکنواخت را در طی فرآیند روتو-قتل تضمین می کند ، مشکل ضخامت ناهموار دیواره شناورهای ناشی از اختلاف دمای محلی را کاهش می دهد و از این طریق میزان ضایعات را کاهش می دهد و به طور غیر مستقیم صرفه جویی در هزینه های تولید می شود. این مزیت جامع هزینه آن را به عنوان انتخاب اصلی برای تولید قالب شناور دریایی معمولی تبدیل می کند.
در مقایسه با آلیاژ آلومینیوم ، فولاد ویژگی های عملکردی کاملاً متفاوت در زمینه تولید قالب را نشان می دهد. اگرچه هزینه خرید اولیه قالب های فولادی به طور قابل توجهی بالاتر از آلیاژ آلومینیوم است ، اما استحکام بالای آن و مقاومت در برابر سایش عالی آن به زندگی بسیار طولانی می دهد. در سناریوهای تولید مداوم در مقیاس بزرگ ، قالب های فولادی می توانند ضمن حفظ یکپارچگی ساختاری ، ده ها هزار چرخه باز و بسته را تحمل کنند و فرکانس جایگزینی قالب را به شدت کاهش می دهند. مزیت هزینه ای که توسط این دوام به تدریج در تولید طولانی مدت به وجود می آید: وقتی مقیاس تولید به یک آستانه خاص برسد ، هزینه قالب های فولادی اختصاص یافته به یک شناور واحد کمتر از قالب آلیاژ آلومینیوم خواهد بود. به خصوص برای قالب های شناور دریایی با اشکال پیچیده و اندازه های بزرگ ، استحکام بالای فولاد می تواند در برابر خطر تغییر شکل در دمای بالا و فشار زیاد مقاومت کند ، اطمینان حاصل کند که قالب همیشه در طول استفاده طولانی مدت از دقت بالایی برخوردار است ، از انحراف اندازه شناور ناشی از از دست دادن قالب جلوگیری می کند و در نتیجه هزینه های کیفیت را در فرآیند تولید کاهش می دهد.
استفاده از مواد آلیاژ مس در زمینه قالب های قالب گیری چرخشی شناور دریایی یک ویژگی متمایز فناوری گرا را نشان می دهد. عملکرد عالی پردازش آن می تواند به دقت سطح میکرون برسد ، که می تواند نیازهای دقیق شناورهای نظارت بر دریایی با سطح بالا را برای جزئیات قالب بندی برآورده کند. با این حال ، این دقت بالا با هزینه بالایی همراه است. کمبود آلیاژهای مس تعیین می کند که قیمت آلیاژهای مس زیاد است. علاوه بر این ، فناوری پردازش پیچیده نیازهای زیادی برای تجهیزات و فناوری دارد که منجر به هزینه تولید قالب های آلیاژ مس چندین برابر قالب آلیاژ آلومینیوم می شود. بنابراین ، استفاده از قالب های آلیاژ مس اغلب به سناریوهای تولیدی سفارشی با دقت بالا محدود می شود ، و ارزش آن بیشتر در برآورده کردن نیازهای عملکردی ویژه به جای اقتصاد مقیاس منعکس می شود.
پیچیدگی انتخاب مواد نیز در سازگاری با حالت های تولید منعکس شده است. در سناریوهای تولید دسته کوچک ، راندمان گردش مالی قالب ها به کلید کنترل هزینه تبدیل می شود. قالب های آلیاژ آلومینیوم می توانند کل فرآیند را از طراحی تا تولید در یک دوره کوتاه با قابلیت پاسخ سریع و هزینه های کم غرق شده خود تکمیل کنند ، که به ویژه برای تولید اضطراری یا توسعه محصول آزمایشی مناسب است. در تولید صنعتی در مقیاس بزرگ ، مزایای بلند مدت قالب های فولادی به طور کامل آزاد می شود و با کاهش هزینه تقسیم قالب و هزینه نگهداری برای هر واحد ، مزایای مقیاس حاصل می شود. این منطق تطبیق مقیاس تولید و خصوصیات مواد در اصل برای کنترل هزینه قالب در یک محدوده معقول از طریق بهینه سازی تخصیص منابع است.
تنوع محیط دریایی باعث افزایش بعد تصمیم گیری در مورد انتخاب مواد می شود. در مناطق دریایی ویژه با مه نمک بالا و خوردگی قوی ، مقاومت آب و هوا از مواد قالب به طور مستقیم بر پایداری کیفیت محصول شناور تأثیر می گذارد. در این زمان ، حتی اگر آلیاژ آلومینیوم یا فولاد در شرایط عادی دارای مزایای هزینه باشد ، هنوز هم لازم است عملکرد محافظت را از طریق فناوری تصفیه سطح بهبود بخشد و این فرایند هزینه تولید را افزایش می دهد. در موارد شدید ، فولاد آلیاژ خاص یا مواد با درمان ضد خوردگی ویژه ممکن است تنها انتخاب شود. اگرچه هزینه به طور قابل توجهی افزایش یافته است ، از منظر قابلیت اطمینان شناور در طول چرخه زندگی خود ، ممکن است به بهینه سازی هزینه کلی برسد. $ $
