合金選択の経済学: 真のヒーターコストの計算

今日の苛酷なビジネスの世界では、依然として、請求書に記載されている 1 つの数値に基づいて重要な部品の購入を決定することがよくあります。カートリッジヒーターも同様です。販売時点では、従来のステンレス製シーズ ヒーターは通常、常にインコロイ 840 バージョンよりも価格が低くなります。これにより、選択肢が明確になったように見えますが、実際のコストを把握すると、その選択肢は明確ではなくなります。

ヒーターを購入するために支払う金額は、ヒーターの実際の価格ではありません。それは、耐用年数全体にわたってそれを所有し、使用するためのコストです。この金額には購入費用が含まれていますが、すべての交換費用、ダウンタイムごとの費用、廃棄されたすべての部品、余分に使用されたキロワット時ごとの費用、そして午前 3 時に深く暗い穴から壊れたヒーターを掘り出すためのメンテナンスに費やしたすべての費用も含まれています。これらのデータをまとめると、経済性がより優れた性能の合金を優先する方向に変化することがよくあります。

1 日 3 シフト、週 5 日、週に約 120 時間稼働する典型的な大量生産プラスチック射出成形セルについて考えてみましょう。{0}この設定では、標準的な 304 または 316 ステンレス鋼カートリッジ ヒーターは酸化との戦いに負けてしまいます。数週間以内に、鞘が鱗状になり始めます。酸化被膜が薄片状に剥がれ、壁が薄くなり、ホットスポットが現れ、最終的にはヒーターが開いたり、地絡したりします。実際には、何百もの成形会社からのデータによると、このような状態は平均して 5 ～ 7 か月しか続かないことがわかっています。

では、その間違いがどれだけの損害をもたらしたかを考えてみましょう。ヒーター自体の価格は 55 ドルから 85 ドルの間です。しかし、本当に痛いのはそれ以外のすべてです。

古いヒーターを取り外して新しいヒーターを取り付ける2時間の専門作業で240ドル。

機械のダウンタイムが 4 時間、1 時間あたり 3,500 ドルの場合、生産損失は 14,000 ドルになります。

200 kg の部品が 1 kg あたり 4 ドルで廃棄されました=800 ドル

抽出中にカビが損傷するリスク (これは世間で言われているよりも頻繁に起こります)

1 回の発生で軽く 15,000 ドル以上の費用がかかることもあります。 2 年間で 4 回交換すると、1 つの暖房位置の総所有コストは合計で 60,000 ドルから 70,000 ドルになります。

同じ金型のインコロイ 840 カートリッジ ヒーターは異なります。ニッケル-鉄-クロム合金は、酸化クロムの強力な接着層を形成し、シースを破壊するのではなく保護します。その結果、劣化が大幅に遅くなります。同じ 450 度の高サイクル環境では、インコロイ 840 ヒーターはステンレス鋼ヒーターよりも 3 ～ 5 倍、つまり 18 ～ 30 か月持続します。-

実際の前払い保険料は{0}}通常 60～90% 高くなります-が、計算はすべて間違っています。インコロイ ヒーターを交換する必要があるのは、同じ 2 年間に 1 回だけです。-。総所有コストは約 18,000 ドルから 22,000 ドルに下がります。ヒーターの位置ごとに 2 年間で 40,000 ドル以上の節約になります。大型プレス機でヒーターを 24 台増やすと、その量は驚くべきものになります。-

長寿命化は物語の一部にすぎません。二次的な経済的利益も同様に強力です。

温度の安定性 ステンレスシースは酸化すると熱伝導率が低下し、抵抗値が変化します。コントローラーはよりハードに動作し、より速くサイクルする必要があります。その余分な電力は電気代に反映され、ヒーターの寿命全体で通常 8 ～ 12% 高くなります。 Incoloy 840 はワット密度と熱伝達を安定に保ち、コントローラーの動作を安定させ、エネルギー使用量を安定させ、部品の品質をより厳しい許容範囲内に保ちます。

スクラップが減り、歩留まりが向上します。キャビティの温度がわずか 2 ～ 3 度変化するだけで、高精度が必要な自動車や医療機器の部品が規格外になる可能性があります。インコロイ ヒーターはプロセスを安定に保ち、最初のパスの収率を即座に向上させます。-多くの企業は、移転後はスクラップが減ったと言っており、これは年間 200 万ドルの部品を生産するのに相当な金額になります。

メンテナンス予算の補助 ウェルの奥深く、プラテンの下、または密閉されたマニホールド内に埋め込まれたヒーターの交換には、人件費の面でかなりの費用がかかります。 40 トンの型から 1 つの部品を取り出すには、シフト全体を 3 人がかりで取り出す必要があります。介入の間隔が 6 か月から 2 年に増加すると、介入の回数は 75% 減少します。保守要員は消火活動から、計画的かつ予測的な作業を行うことになるかもしれません。

リスクの軽減 ヒーターの故障により 40,000 ドルのツールの実行が失敗すると、費用がかかるだけでなく、評判も傷つきます。インコロイ 840 は予測可能かつ穏やかに老化するため、メンテナンス プランナーはインコロイ 840 を信頼するかもしれません。週末に慌てて動き回るのではなく、計画停止中に修正の準備をします。

もちろん、インコロイ 840 があらゆる用途に最適なわけではありません。標準のステンレス鋼は、実験室用オーブン、食品加温装置、プロトタイプセルなどの、低温、断続的-作業、または手が届きやすい--設備に依然として適しています。{2}高級合金は、温度、デューティ サイクル、交換の難易度が全体の所有コストに実質的な違いをもたらす場合にのみ価値があります。

賢明なメーカーは、「ヒーターの価格はいくらですか?」と尋ねることはもうありません。そこで彼らは、「安定した 1 時間の熱量はいくらですか?」と尋ねます。故障、ダウンタイム率、エネルギー使用量、スクラップに関する実際のデータを使用して、この質問に正直に答えると、価格比較で示されるよりもはるかに多くの場合、Incoloy 840 が勝ちます。

材料の選択は決して技術的な選択だけではありません。たとえ買い手がそれを知らなかったとしても、それは常に経済的な決定です。請求書のコストではなくライフサイクルコストに注目する企業は、「高価な」ヒーターが実際にはこれまでに購入した中で最も安価なヒーターであることに常に気づきます。