一部のセメント舗装型は 100,000 サイクル持続し、他の型は 30,000 サイクルで故障する理由

安価な金型の実際のコスト

30,000 サイクルで壊れるセメント舗装金型はお買い得ではありません。数か月ごとに発生し続ける運営費です。 100,000 サイクル以上稼働する金型の場合、初期費用は高くなりますが、耐用年数全体で舗装機 1 台あたりのコストは低くなります。この記事では、寿命に差が生じる理由と、長持ちする金型を購入する際に注意すべき点について説明します。

UNIK は 2010 年以来、中国の泉州市でセメント舗装型とレンガ機械を製造しており、28 か国に輸出しています。同社のエンジニアリングおよび品質管理プロセスは、金型の寿命を延ばすことを目的として設計されています。

金型が早期に故障する 4 つの技術的理由

東南アジア、アフリカ、中東のレンガ工場で失敗した型を検査したところ、4 つの根本原因が繰り返し現れることがわかりました。

1. 鋼材は用途としては間違っています

安価な金型には、40Cr や Q235 などの低品位鋼が使用されています。これらの鋼は柔らかいです。繰り返しの振動とコンクリートの磨耗により、空洞の壁は不均一に摩耗します。この金型により、仕様よりも大きい、先細りになっている、またはエッジが丸い舗装材が製造されます。

UNIK では、標準的なコンクリート混合物には 42CrMo 鋼を使用し、摩耗性の高い混合物には工具鋼 (Cr12MoV など) を使用します。鋼種はお客様の骨材の種類や生産量に合わせて選定します。より硬い鋼は脆くなることなく摩耗に耐えます。

2. 熱処理が欠落しているか不完全である

見積書の「硬化」は必ずしも適切な熱処理を意味するものではありません。一部のサプライヤーは金型全体を加熱して急冷します。金型はどこでも硬くなり、どこでも脆くなります。振動が加わると、キャビティの角から亀裂が始まります。

舗装金型の適切な熱処理は浸炭です。表層（深さ約1.3～1.5mm）はHRC58～62まで焼入れされています。コアはHRC35〜40でタフなままです。硬い表面は摩耗に耐えます。タフなコアが振動を吸収。この組み合わせにより、摩耗と亀裂の両方が防止されます。

UNIKでは用途に応じて浸炭処理、窒化処理、浸炭窒化処理を行っております。各金型には真空熱処理が施され、その後焼き戻しが行われます。硬度はバッチごとにテストされます。

3. コーナー半径がありません

金型キャビティ内の鋭い 90 度のコーナーは応力集中部として機能します。振動サイクルごとにコーナーに応力が加わります。 20,000 ～ 30,000 サイクル後にヘアライン クラックが発生します。その後すぐに、空洞の一部が壊れます。

通常 3 ～ 5 mm の丸みを帯びたコーナーにより、応力が鋭い点に衝突するのではなく、曲線の周囲に流れることができます。この単純な幾何学的変更により、舗装金型で最も一般的な疲労破壊が解消されます。

UNIK では、すべての金型のすべての内側コーナーに 3 ～ 5 mm の半径を加工します。これはアップグレードではありません。標準です。

4. 表面仕上げが粗すぎる

キャビティ内の粗い加工跡により、コンクリートと型枠壁の間に摩擦が生じます。その結果、固着が発生し、舗装材がきれいに剥がれません。オペレーターは排出までに長く待たなければならず、そうでないと舗装機の端を解放しようとして損傷してしまいます。

また、粗い表面は滑らかな表面よりも早く摩耗します。加工痕の高い部分は急速に摩耗し、キャビティの寸法が変化します。

UNIKではCNC加工によりキャビティ表面をRa1.6以上に仕上げています。滑らかな表面はきれいに剥離し、サイクルタイムが短縮され、摩耗がより遅くなります。

これらの要因が寿命に与える影響

生産時間における 100,000 サイクルの意味

100,000 サイクルに耐える金型は、何年も棚に置かれているわけではありません。シフトごとに実行されます。

単一シフト運転(1 日あたり 1,500 ～ 2,000 台の舗装機): 100,000 サイクルは、約 18 ～ 24 か月の生産に相当します。

ダブルシフト運転(1 日あたり 3,000 ～ 5,000 台の舗装機): 100,000 サイクルは、約 9 ～ 12 か月の生産に相当します。

2 シフト操作で 30,000 サイクルで故障した金型は、わずか 2 ～ 3 か月しか持ちません。この工場では、年間 1 つではなく 4‑6 個の金型を購入します。金型交換の人件費、切り替え間のダウンタイム、規格外の舗装機による廃棄物により、総コストが大幅に増加します。

金型を超えて: 機械の互換性と設置

たとえ良く作られた金型であっても、機械に正しく適合していないと早期に故障してしまいます。

実装インターフェースの不一致– ボルト穴が 0.5mm ずれていると、クランプが不均一になります。金型は振動により曲がります。屈曲点で亀裂が発生します。

間違った抜き勾配角度– 舗装金型をきれいに離型するには、適切な抜き勾配 (通常、片側あたり 1 ～ 2 度) が必要です。隙間風が少なすぎると固着の原因となります。抜き勾配が多すぎると、舗装の最終形状が変化します。

排出システムが悪い– 摩耗したエジェクターピンや不均一なプレスプレートにより、排出中に舗装機に不均一な応力がかかります。これにより、養生ラックに到達する前に生の舗装にひびが入る可能性があります。

UNIK は、あらゆる金型の取り付けインターフェイスをお客様の特定の機械ブランドおよびモデルに適合させます。同社は、HESS、MASA、ZENITH、BESSER、TIGER、Qunfeng、Hengxing、Quangong、Columbia などのブランドの仕様を維持しています。機械がリストにない場合は、UNIK が図面、古い金型、または測定値を含む鮮明な写真に基づいてデザインします。

セメント舗装金型を購入する前に尋ねるべき 5 つの質問

どの鋼種を使用していますか?また、コンクリート混合物にそれを選んだ理由は何ですか?– サプライヤーは、鋼材が貴社の骨材摩耗性にどのように適合するかを説明する必要があります。

どのような熱処理プロセスを使用しますか?– 浸炭、窒化、または浸炭窒化について聞いてください。詳細なしで「硬化」を拒否します。

キャビティのコーナー半径はいくらですか?– 答えは数字 (2mm、3mm、5mm) である必要があります。鋭い角や番号のない「標準」は危険信号です。

Raの表面仕上げは何ですか?– Ra 1.6 以上を探してください。仕上げが粗いと、固着や摩耗が早くなります。

大きな金型の平面度をどのように確認しますか?– サプライヤーは、単に「平坦です」と言うのではなく、測定プロセスを説明する必要があります。

改修が合理的な場合

80,000 サイクルを実行した金型を廃棄する必要はありません。摩耗した表面は再機械加工できます。熱処理層は再適用できます。 UNIK は、新しい金型のコストの約 40 ～ 50% でキャビティの寸法と表面硬度を回復する改修サービスを提供しています。

すべての金型を修復できるわけではありません。深い亀裂、ベースプレートの曲がり、または浸炭層を超えた過度の摩耗は、交換がより良い選択肢であることを示しています。 UNIK は返品された金型を検査し、改修の推奨事項を提供します。

まとめ

30,000 サイクルで破損するセメント舗装の型は、鋼材が間違っている、実際の熱処理が行われていない、鋭利な角、仕上げが粗いなど、1 つまたは複数の予防可能な要因により破損します。 100,000 サイクルに達する金型には、正しい材料選択、適切な浸炭処理、丸みを帯びたコーナー、滑らかな CNC 機械加工仕上げが組み合わされています。

良い金型の初期価格は高くなります。舗装機あたりのコストが安くなります。 2 交代勤務のプラントの場合、安価な金型を年 4 回購入すると、ダウンタイム、労働力、廃棄物を考慮しないと、直接購入だけでもコストが高くなります。

UNIK は 2010 年以来、セメント舗装金型を製造しています。すべての金型は 42CrMo または工具鋼を使用し、浸炭熱処理、3‑5 mm のコーナー半径、Ra 1.6 仕上げを使用しています。これらはアップグレードではありません。それらが標準です。

Webサイト：www.unikmold.com

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