View
13
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
STAREA INDUSTRIEI DE PIESE TURNATE IN SECOLUL XXI
Dr.ing. Ioan CARCEA1, Dr.ing. Carmen DUMITRU
1, ing. Ali Memor MUSLEDIN
1
1 Asociatia Tehnica de Turnatorie din Romania
1. Introducere
De la producerea primelor piese turnate în antichitate și până în prezent, au fost
schimbări semnificative ale tipurilor de piese fabricate, ale tehnologiilor utilizate, ale
materialelor întrebuințate, dar mai ales a cantităților realizate pe arealuri geografice sau la
nivel global.
Despre începuturile unei adevărate industrii de fabricație a pieselor turnate nu putem
vorbi decât după ”Revoluția industrială”, din a doua parte a secolului al XVIII-lea, după
inventarea fontei produse cu cocs de Abraham Darby, a motorului cu aburi de James
Watt(1784) și a cubiloului de J. Wilkinson(1794).
Producția de metal, dar și de piese turnate, a crescut constant în secolul al XIX-lea și
apoi în secolul al XX-lea, cu ritmuri mai mari de dezvoltare în perioada celor două conflagații
mondiale și mai ales în ultimile decenii.
Dintre cele mai importante realizări tehnice specifice care au impulsionat dezvoltarea
producției de piese turnate în ultimile două secole menționăm:
- Mașina de formare – Pittsburgh –SUA – 1837;
- Mașina de turnat sub presiune – 1849;
- Instalații de curățat piese: prin sablare – 1870 ; în moară – 1880;
- Conveior acționat mecanic – 1890;
- Turnarea de precizie a pieselor (ceară pierdută) – 1897;
- Lierea cu silicat de sodiu – 1898;
- Cuptorul electric cu arc – 1899;
- Mașina de turnat: la joasă presiune – 1900; la înaltă presiune – 1905;
- Cuptorul cu inducție – 1906;
- Introducerea bentonitei ca liant – 1915;
- Prima turnătorie complet automatizată – Rockford – SUA – 1918;
- Modificarea siluminurilor (Pacz) – 1921;
- Controlul calității pieselor cu raze X – 1925;
- Cuptor cu inducție fără miez (înaltă frecvență) – 1930;
- Spectrometru pentru analiza chimică rapidă – ARL – 1937;
- Producerea fontei cu grafit nodular – Fgn – SUA – 1949;
- Procedeul Cronin – întărirea chimică rapidă la cald – Germania – 1944;
- Regenerarea amestecurilor de formare – 1950;
- Modele din polistiren – 1958;
- Lierea cu rășini – 1954; rășini fenolice cu întărire la cald (Hot-Box) – 1962;
- Miezuirea cu întărire la rece (Could–Box) – 1968;
- SEM (Scanning Electron Microscopy) – Anglia – 1969;
- Analiza termică a carbonului echivalent și a fosforului – 1969;
- Introducerea filtrelor din spumă ceramică – 1974;
- Procedeul V – Japonia – 1971;
- Producerea fontei cu grafit vermicular – Fgv – SUA – 1976;
- Nodulizarea ”Tundish Ladle” (oală acoperită) – 1980 și ”Cored wire” (sârmă) – 1987;
- Modelarea solidificării – software – 1985;
Procedeul ”Phenolic Ester Could-box – 1985;
- Procedeul semi-solid Casting – 1990.
2. Producția mondială de piese turnate la sfârșitul secolului XX
Conform informațiilor din articolul ”Metal Casting Industry Census Guide” din
FOUNDRY Management &Technology, April, 1992, producția de piese turnate din SUA,
între 1972 și 1990 a oscilat între 19 și 12 milioane tone. Ținând cont de ponderea acesteia în
producția globală, la acea perioadă, putem aprecia că în 1989 România, cu cele 1,5 milioane
tone, producea cca. 3% din masa totală de piese turnate la nivel mondial și se afla pe locul 9
în topul țărilor mari producătoare de piese turnate.
Primele informații importante privind producția de piese turnate din secolul XXI sunt
date în tebelul 1, unde sunt prezentate valorile masice, în tone, pe mărci de aliaje, la nivelul
anului 1996 /ATTR, revista de turnătorie/ I.Ripoșan/. Tabelul 1
Producția de piese turnate din principalele țări producătoare în anul 1996, în tone
Tara Fonte
Otel Neferoase Total
general Fc Fgn Fm Total
Romania 320000 25000 5000 350000 100000 30000 480000
Austria 64412 77005 12621 154038 12621 75666 242325
Belgia 148725 13359 30 162114 18329 27039 207482
Canada 558400 5584000 71400 78900 708700
China 6945188 1434923 367310 8747421 1404756 751008 10903185
Cis 8000000 350000 8350000 600000 8950000
Croatia 25453 5325 713 31491 1164 8211 408
Cehia 369860 22750 12900 405510 103000 34010 542520
Franta 961404 869192 10261 1840859 135827 293217 2269913
Germania 2013000 1056000 52000 3121000 173000 638059 3932059
Ungaria 52700 12956 972 66628 7205 13426 8739
Italia 1043213 347776 13400 1404389 84261 631900 2120550
Japonia 3035667 2140540 142379 5318586 375093 1263478 6957163
Olanda 52500 67000 3200 122700 - 17800 140500
Polonia 554800 96400 24940 676140 96050 62210 824400
Portugalia 44941 27500 5009 77450 16878 13529 107857
Slovenia 36608 8452 5159 50219 19578 8933 78730
Spania 332000 297000 22000 651000 71500 146400 868900
Suedia 181500 49500 - 231000 17100 45300 293400
Elvetia 66062 45210 - 111272 - 18757 130029
Turcia 658000 89000 15200 762200 70900 36500 869600
Ucraina 680800 23000 26800 730600 260000 28200 1018800
Anglia 699000 454000 22000 1175000 90000 187000 1452000
SUA 6048000 4034000 232000 13014000 1369000 2391000 14074000
Total 57181281
Din cele peste 57 milioane tone piese turnate în anul 1996 aproape 92% au fost
produse în primele 10 țări, în următoarea ordine (în milioane tone): SUA – 14,07 ; China –
10,90 ; CIS – 8,95; Japonia – 6,96; Germania – 3,93; Franța – 2,27; Italia – 2,12; Anglia –
1,45; Ucraina – 1,01; Turcia –0, 87. În acest an, 1996, România, cu cele 480 mii tone, era
încă al 15-lea producător mondial de piese turnate.
3. Producția mondială de piese turnate la începutul secolului XXI
Datele cele mai complete privind producția de piese turnate, la început de secol XXI,
le regăsim în raportul referitor anului 2004, publicat în revista americană Modern Casting din
Decembrie 2005, tabelul 2.
Tabelul 2
Producția mondială de piese turnate din anul 2004/Modern Casting/+
Dacă producția de piese turnate din 2004, în țările europene și SUA este apropiată
celei din anii precedenți, China care o dublează la 22,42 mil.t și noii competitor care au
apărut: India – 4,62 mil.t; Brazilia – 2,83 mil.t; Mexic – 2,18 mil.t; Korea – 1,85 mil.t; Taiwan
– 1,45 mil.t; determină creșterea valorii mondiale la 79,74 mil.t.
Datorită exploziei industriei auto și a tuturor mijloacelor de transport, în țările avansate
tehnologic din vest producția de piese turnate din Fgn a egalat-o pe cea din fontă cenușie,
producția de piese turnate din oțel s-a redus la doar (12 – 25)% din cea de Fgn și se manifestă
o creștere accentuată a produției de piese turnate din aliaje de Al.
Între 1996 și 2004 (8 ani) producția mondială de piese turnate a crescut cu 39,5%, ceea
ce înseamnă o creștere medie anuală de aproape 5%
Producția mondială de piese turnate din anul 2010 este prezentată în tabelul 3.
Tabelul 3
Productia mondiala de piese turnate din anul 2010(Modern Casting)
După o creștere din 2004 până în 2007 cu încă 19%, ajungându-se la o producție totală
de piese turnate de 94,90 mil.t, a venit criza economică din 2008 – 2009 care a făcut ca în
2010 producția mondială să fie de 91,40 mil.t. Practic, în afară de China, India și Brazilia,
care au avut producții mai mari decât în 2004, toate celelalte tări au înregistrat reduceri
semnificative. Astfel, producția s-a diminuat cu: 20% în Franța și Italia, cu 25% în Japonia,
cu 33% în Rusia și SUA și cu 51% în România.
În tabelul 4 este prezentată situația producției fizice de piese turnate din anul 2015.
Tabelul 4
Productia mondiala de piese turnate din anul 2015(Modern Casting)
În intervalul 2010 – 2015 producția mondială de piese turnate a crescut cu 12,72%,
ceea ce înseamnă o creștere anuală de 2,54%, mult mai scăzut decât în deceniul precedent.
Ritmuri mai mari de creștere anuală s-au obținut în: Mexic – 11,0%; Turcia – 8,6%; SUA –
5,2%; India – 3,8%; China – 3,0%; Japonia – 2,7%. România a obținut un ritm de creștere de
5,5%/an. În unele țări s-au înregistrat stagnări, iar în altele chiar diminuări (Brazilia, Taiwan,
Franța).
În tabelul 5 este prezentată situația producției fizice de piese turnate din anul 2017.
Tabelul 5
Productia mondiala de piese turnate din anul 2017(Modern Casting)
Producția mondială de piese turnate din 2017 a fost de 109,86 milioane tone, deci cu
5,51% mai mare decât cea din 2015. Ritmul anual de creștere de 2,75% este obținut datorită
contribuției aduse de: Turcia – 8,1%; Mexic – 6,5%; India – 5,9%; China – 4,1%. În țările
avansate tehnologic producția de piese turnate stagnează sau se diminuează (în SUA s-a redus
cu 4,7%/an).
În tabelul 6 este prezentată evoluția producției de piese turnate în intervalul 2000 -
2017 din principalele țări producătoare, precum și din țările apropiate României.
Tabelul 6
Evolutia productiei mondiale de piese turnte în intervalul 2000 – 2017, în milioane tone
Tara 2000 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2012 2014 2015 2016 2017
SPANIA 1,18 1,31 1,30 1,33 1,43 1,36 0,9 1,14 1,12 1,14 1,21 1,28 1,29
FRANTA 2,66 2,46 2,34 2,40 2,47 2,38 1,73 1,95 1,80 1,73 1,68 1,62 1,72
GERMANIA 4,54 4,98 5,1 5,48 5,84 5,78 3,9 4,79 5,21 5,24 5,30 5,16 5,48
ITALIA 2,42 2,44 2,54 2,63 2,74 2,63 1,66 1,97 1,96 2,02 2,03 2,07 2,24
AUSTRIA 0,29 0,32 0,34 0,34 0,35 0,35 0,24 0,30 0,30 0,31 0,28 031 0,30
POLONIA 0,75 0,8 0,8 0,85 0,92 0,93 0,77 0,92 1,03 1,05 1,06 1,04 1,03
UNGARIA 0,12 0,16 0,15 0,17 0,17 0,15 0,13 0,15 0,18 0,19 0,20 0,20 0,21
ROMANIA 0,36 0,11 0,15 0,15 0,14 0,12 0,09 0,10 0,11 0,10 012 0,12 0,11
TURCIA 0,96 0,98 1,12 1,20 1,31 1,26 1,03 1,29 1,29 1,75 1,85 1,89 2,15
RUSIA - 6,3 7,62 6,9 7,8 7,8 4,2 4,2 4,3 4,2 4,2 3,9 4,22
INDIA 3,2 4,62 6,11 7,18 7,77 6,84 7,44 9,05 9,34 10,02 10,77 11,35 12,05
CHINA 13,9 22,42 24,42 28,09 31,27 33,5 35,3 39,6 42,5 46,2 45,6 47,2 49,4
JAPONIA 6,4 ,38 6,65 7,92 6,93 5,65 4,38 4,75 5,34 5,53 5,4 5,2 5,45
BRAZIL 1,9 2,83 1,9 3,08 3,22 3,35 2,29 3,24 2,86 2,73 2,31 2,1 2,21
USA 13,13 12,31 12,9 12,45 11,82 10,78 7,4 8,23 11,78 10,47 10,38 9,39 9,66
TOTAL 64,75 79,74 85,74 91,36 94,19 93,45 80,34 91,67 99,79 103,64 104,13 104,37 109,86
Producția mondială din 2017 este mai mare decât cea din 2000 cu 45,11 milioane tone,
ceea ce înseamnă un spor de 69,66%, aproximativ 3,87%/an. Această creștere medie cuprinde
și criza economică din 2008 – 2009 când s-a înregistrat o scădere cu 13,85 milioane tone,
adică 14,6%.
Din punct de vedere a diferenței dintre nivelul producției de piese turnate dintre anii
2000 și 2017, țările se împart în trei grupe:
- producții similare: Spania, Austria, Italia, Brazilia;
- creșteri de producție: Germania, cu 20%(1,1%/an); Polonia, cu 37%(2,0%/an);
Ungaria, cu 75%(4,1%/an); Turcia, cu 124%(6,9%/an); China, cu 255%(14,2%/an); India, cu
276%(15,4%/an);
- diminuarea producției: Japonia, cu 14,8%(0,82%/an); SUA, cu 26,4%(1,4%/an);
Rusia, cu 33%(1,8%/an); Franța, cu 35%(1,9%/an); România, 69,4%(3,8%/an).
Pe baza valorilor din tabelele 4 , 5 și 6 se poate concluziona că deși producția
mondială în secolul XXI s-a majorat cu 3,87%/an se observă că în ultimii ani creșterea a fost
doar de 2,75%/an, ceea ce dovedește o încetinire.
Evoluția în continuare a producției mondiale de piese turnate va fi semnificativ
influențată de:
-nivelul de dezvoltare a industriei auto, precum și de modificările privind ponderea
pieselor turnate în structura autoturismelor și autocamioanelor;
-nivelul de dezvoltare al mijloacelor de transport: terestru, aerian, pe apă, transportul
de lichide, transportul de gaze etc.
-nivelul de dezvoltare al industriei construcțiilor de mașini în țările slab industrializate;
-nivelul de dezvoltare al industriei militare, precum și de structura armamentului
produs;
-deplasarea în subteran, în mediu subacvatic, în spațiu extraterestru.
4. Evoluția producției de piese turnate din România
În 1989 România producea cca. 1,5 milioane tone piese turnate plasându-se pe locul 9
în lume. Chiar și atunci erau diferențieri majore față de țările avansate: ponderea foarte mare a
pieselor turnate din oțel, ponderea foarte mare a componentelor utilajului de turnare a
oțelului(lingotiere, poduri, pîlnii etc.), ponderea mică a pieselor pentru industria de
automobile, ponderea mică a pieselor din fonte speciale(Fgn, Fgv, Fm), utilizarea parțială a
capacităților instalate, productivitate scăzută, eficiență economică redusă.
După 1990 producția s-a diminuat rapid, multe capacități au fost închise și aproape
toate și-au redus indicatorii tehnico-economici. Până în 1996 producția de piese turnate a
scăzut cu 68%(9,7%/an), ajungând la 0,48 milioane tone, iar până în 2003 producția se
contractează cu 65%(9,3%/an), ajungând la cca.0,17 milioane tone.
Tabelul 7
Evoluția producției de piese turnate din România, în intervalul 2003 – 2017, în tone AN FONTĂ OȚEL ALIAJE NEFEROASE TOTAL
Fc+aliat Fgn Fm Carbon Aliat Cu Al Mg Zn Alte
2003 77531 16774 2014 24595 23797 2906 19536 6 594 721 168474
2004 50671 10018 1085 15958 16591 3229 11255 12 445 2588 111852
2005 64464 11604 1114 15991 21352 4439 19899 1 679 4 139547
2006 61602 14755 898 17406 18210 3356 30982 2800 540 0 150551
2007 54521 6903 793 18513 16935 3841 34811 2805 244 33 139399
2008 46968 4634 836 12483 19888 3569 33699 2500 588 5 124720
2009 29485 1471 712 10141 12814 1814 31163 1750 535 9 89896
2010 24984 2361 968 9846 11810 5488 41158 4982 402 7 102006
2011 36812 2075 927 15332 7779 6168 43499 8000 83 19 120695
2012 31689 2910 636 14063 10790 4878 45795 5050 20 8 115839
2013 25645 3332 875 9874 8507 4216 48745 5050 174 170 106588
2014 25066 4510 1027 7834 6384 7181 50952 5000 300 145 108398
2015 24186 3924 685 7153 5059 2569 85417 5003 26 66 134089
2016 20965 4456 505 4334 3260 4090 65057 7000 515 238 110419
2017 20000 3500 0 4000 3000 4500 70000 7000 500 250 112750
2018 19000 4500 0 4000 3500 5000 75000 6000 500 100 117600
Valorile din 2018 sunt estimative
Fig.1. Evoluția producției de piese turnate din România între anii 2003 - 2017
96316
61774
77182 77225
62217
52438
31668 28313
39814 35235
29852 30603 28795 25926 23500
48392
32549 37343 35616 35448 32371
22955 21656 23111 24853 18381
14218 12212 7594 7000
24484 17529
25022
37680 41734 39911 35273
52037 57769 55751 58355
63578
93081
76900 75250
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Evoluția producției de piese turnate din România
Fontă Oțel Neferoase
Începând cu anul 2003, Asociația Tehnică de Turnătorie din România, a reușit să
raporteze anual producția fizică de piese turnate, prcum și structura acesteia, așa cum este
prezentată succint în tabelul 7. Meritul pentru aceasta este al colegilor de la Huettenes
Albertus România, în primul rând al d-lui dr.ing.Ion Alexandru Băcanu și apoi al d-lui ing.
Ali Memor Musledin.
După o nouă prăbușire în 2004, când producția s-a redus cu 34%, în anii 2005, 2006 și
2007 producția s-a redresat la cca. 0,14 milioane tone, creșterea fiind de 27%. După criza din
2008 – 2009 producția de piese turnate s-a stabilizat la 0,11- 0,12 milioane tone.
De remarcat schimbarea profundă a structurii producției de piese turnate din România:
-1996 se producea: 350 mii tone de fontă, 350 mii tone oțel și 30 mii tone aliaje neferoase;
-2005 ” : 77 ” 37 ” 25 ”
-2010 ” : 28 ” 17 ” 52 ”
-2015 ” : 29 ” 12 ” 93 ”
-2017 ” : 23,5 ” 0,75 ” 82 ”
Dacă în 1996 ponderea masică a pieselor turnate din aliaje neferoase era mai mică de
5% s-a ajuns ca în 2015 aceasta să crească la peste 70%, iar în 2017 la peste 78%.
Din păcate raportul dintre producția de piese turnate din fontă, respectiv oțel, s-a
îmbunătățit prin închiderea capacităților și nu prin creșterea producției de fontă.
5. Concluzii
Atât timp cât producția mondială de piese turnate este încă în creștere nu există nici o
explicație logică ca în România aceasta să scadă în continuare.
În Uniunea Europeană este încurajată menținerea și dezvoltarea tuturor industiilor, cu
respectarea cerințelor de protecție a mediului și a sănătății populației.
Astăzi încă mai există câțiva specialiști cu pregătire medie și superioară în domeniul
fabricației de piese turnate.
Recommended