Produktionsprocesser

Gjutning - sand
I ett sandgjuteri används sand som formmaterial. Sanden kräver en del utrustning och förutsättningar för att kunna formas och utrustning för transport och beredning som t.ex. en mixer som behövs för att kunna blanda sanden till rätt sammansättning och med rätt fukthalt.

I sandgjuteriet sker smältning av metall oftast i en eller flera centrala smältugnar och ibland finns specifika varmhållningsugnar.

Ugnar
I ett gjuteri finns det olika typer av ugnar, t.ex. induktionsugnar, motståndsugnar och kupolugnar. Oftast är ugnarna de enskilt största energikonsumenterna i gjuteriet och här finns mycket återvinningsbar energi.

Sandberedningsutrustning
Inom sandberedningen finns det en antal olika lösningar och här finns det en stor potential att återvinna energi från urslagningen till sandkylningen.

Gjutning - press och kokill
I press- och kokillgjuterierna sker smältning av metall antingen i en eller flera centrala smältugnar eller i separata smältugnar vid varje maskin. Beroende på typen av smältning är behovet av varmhållningsugnar varierande. Om central smältugn används fungerar ugnen vid pressgjutmaskinen istället som varmhållningsugn. 

Själva pressgjutmaskinen drivs oftast med hydraulik och pressgjutverktyget hålls tempererat med en tempereringsutrustning.

Ugnar
Inom pressgjutning används i huvudsak motstånds- och induktionsugnar men det är relativt vanligt med gasoldrivna ugnar. Då temperaturnivåerna för metallerna, som används vid press- och kokillgjutning, inte är så höga förekommer det sällan kylning på dessa utan energibesparingarna fås främst genom smart styrning och handhavande.

Pressgjutmaskiner
Pressgjutmaskiner drivs med hydraulik och dessutom finns en tempereringsutrustning för att se till så att verktyget håller rätt temperatur. Här finns det energi att spara genom att optimera gångtiden på hydraulaggregat och dessutom kan man återvinna energi via både tempereringsutrustningen och hydraulaggregatet.

Mekanisk verkstad
Branschen berör stålbyggare, montering, smeder, svetsning, skärandebearbetning m.m. Idag sker stor utveckling inom energianvändningen hos maskintillverkarna. I ett större perspektiv finns stora besparingspotentialer i produktutvecklingen och nya produktionsmetoder. Stora poster för energianvändningen återfinns bl.a. i den skärande bearbetningen.

Ytbehandling
De processer som kräver mest energi i en lackeringsanläggning är:

• härdugn
• torkugn
• förbehandling
• ventilation

Potential till energieffektivisering finns, men den utnyttjas i ganska liten utsträckning. Tekniska svårigheter i kombination med pressad ekonomi gör att det ofta ligger långt ner på prioriteringslistan.

Plastbearbetning

Formsprutning
Formsprutning är ett effektivt sätt att producera styckegods i termoplast. I formsprutan värms plasten till en smälta, som under relativt höga tryck (200-2000 bar) pressas in i en form. Efter nedkylning av formgodset i formen öppnas denna och formgodset tas ut. När formen stängts sprutas nästa skott plastsmälta in o.s.v. Tiden mellan två insprutningar benämns cykeltid och är beroende på geometri och material, typiskt 10 - 90 s lång.

Temperering och kylning
Formverktygen måste ha en för processen lämplig konstant temperatur. Detta innebär att vatten eller olja tempereras till rätt temperatur i ett eller flera separata elektriska aggregat vid formsprutan och cirkulerar mellan aggregaten och formen. För att tempereringsaggregaten skall kunna utföra sitt jobb, måste de i sin tur ha tillgång till kylvatten.

Då majoriteten av formsprutorna är hydrauldrivna krävs tillgång till kylvattensystem även för dessa system, för att kunna hålla en korrekt oljetemperatur.

I många fall ersätts de rena kylvattensystemen med värmeväxlare för att på så sätt återta värmen för uppvärmning.

Formsprutan
Idag domineras maskinparken av hydrauldrivna maskiner, även om maskiner med fullt elektriskt drift börjar få fäste. Båda maskintyperna kräver eltillförsel eftersom hydraultrycket genereras av eldrivna pumpar.

Torkning
Många plastmaterial måste genomgå någon form av torkning innan de kan processas. Torkningen sker antingen vid själva formsprutan eller centralt med efterföljande distribution till formsprutan.

Extrudering
Extrudering, eller strängsprutning, är en kontinuerlig process där man tillverkar "linjära" produkter såsom lister och kabelmantling.

Temperering och kylning
Själva extrudern i sig har ett visst tempereringsbehov för att kunna hålla konstanta temperaturer. Det kan röra sig om kombinationer av elektriska värmeband och vätskekylning av cylindern, men temperering av själva skruven förekommer också.

När extrudatet lämnat maskinen föreligger ofta ett stort kylbehov för att få rätt dimensioner och en hanterlig temperatur hos godset.

Leverans av kylvatten till processen sker ofta med hjälp av en värmeväxlare för at kunna ta till vara på värmen. 

Torkning
Många plastmaterial måste genomgå någon form av torkning innan de kan processas. Torkningen sker antingen vid själva extrudern eller centralt med efterföljande distribution till extrudern.

Läs mer:
Low Energy Plastics Processing_English (euRECIPE, 2006)

Trä- och möbelindustrin
Produktionsprocesserna inom trä- och möbelindustrin spänner över ett väldigt brett spektrum eftersom industrin innehåller allt från tillverkning av komponenter och träskivor till färdiga produkter som möbler, dörrar, fönster och byggsystem.

Relativt sett kräver träbearbetning förhållandevis lite energi jämfört med andra material. Den dominerande delen av förädlingsvärdet inom träindustri sker genom skärande bearbetning. Andra energikrävande delprocesser är bl.a. torkning, laminering och montering. Ur energisynpunkt har många företag idag tagit vara på spillmaterial till bland annat uppvärmning och energikrävande processer så som torkning.

Värmebehandling
I ENIG är fokus sekundär värmebehandling av stål, d.v.s. värmebehandling av färdigtillverkade komponenter, vilket görs antingen in-house hos tillverkande företag alternativt externt hos legovärmebehandlare. (Med primär värmebehandling avses den värmebehandling som sker hos ståltillverkarna.)
Värmebehandlingsprocessen ligger ofta i slutet av tillverkningskedjan och förädlingsvärdet hos produkterna är därför högt. I stort sett alla värmebehandlingsprocesser medför en avsevärd användning av energi och förbrukningsvaror som kemikalier, t.ex. tvättmedel, kylmedel och processgaser, samt tillbehör som chargeringsutrustning och fixturer.
Värmebehandling görs i ugnar alternativt med värmning lokalt genom t.ex. induktion och laser. Ugnarna värms med el eller gas till temperaturer upp mot 1000°C. Vid härdning kyls godset från hög temperatur i ett kylmedel, ofta en vattenbaserad polymerlösning eller en härdolja. Kylmedlet måste hållas vid en speciell temperatur under omrörning. Tvättning av gods utförs ofta före värmebehandlingen samt efter kylningen.

Exempel på värmebehandlingsprocesser är sätthärdning, induktionshärdning, nitrering och nitrokarburering, genomhärdning, glödgning, normalisering och anlöpning. Använda temperaturer, atmosfärer och processtider varierar i hög grad beroende på process och önskade produktegenskaper. Som exempel kan nämnas sätthärdning där temperaturer upp till 930°C och processtider på upp till 8 timmar är vanligt. Vid sätthärdning används en aktiv gas, framställd av metanol, propan och kvävgas, för att åstadkomma uppkolning av detaljens yta.