Što su kalupi s više šupljina?
Većina trgovina počinje s alatima s jednom šupljinom. Ima smisla. Niži početni trošak, lakše uključivanje, manji rizik ako se dizajn dijela promijeni. Ali u jednom trenutku matematika prestaje funkcionirati. Radite u tri smjene, preša ne prestaje, a vi i dalje ne možete pratiti narudžbe. Tada u razgovor ulaze kalupi s više šupljina.
Kalup s više šupljina stavlja dvije, četiri, osam ili više identičnih šupljina u jedan alat. Svaki ciklus, dobivate toliko dijelova umjesto jednog. Jednostavan koncept. Izvršenje je mjesto gdje se stvari kompliciraju.
Slika stvarne cijene
Imao sam kupca prošle godine koji je želio ponuditi kalup za poklopac sa 16 šupljina. Radili su s 4 šupljine tri godine, potražnja je konačno nadoknađena. Njihova je pretpostavka bila da će 16-kavitacija koštati četiri puta više. Stvarni broj iznosi 2,3x. Baza kalupa ne skalira se linearno. Kao ni sustav vodilica ili raspored hlađenja. Replicirate šupljine, a ne obnavljate cijeli alat od nule.
Ali evo što taj kupac nije uzeo u obzir. Njihova postojeća preša nije mogla podnijeti 16 šupljina. Predviđeno područje gurnulo je tonažu stezaljke iznad onoga što je njihov stroj od 300 tona mogao izdržati. Morali su ili kupiti veću prešu ili smanjiti na 12 šupljina. Na kraju je krenulo s 12 na postojećoj opremi. Ponekad cijena kalupa nije ograničavajući faktor.
Ravnoteža šupljine
Ovdje alati s više šupljina žive ili umiru. Svaka šupljina mora se puniti u isto vrijeme, pakirati pod istim pritiskom, hladiti istom brzinom. Zvuči jednostavno dok to zapravo ne pokušate ostvariti.
Naišao sam na nered prije dvije godine s medicinskim konektorom s 8 šupljina. Klijent nam je poslao alat koji je napravio u inozemstvu. Dijelovi iz šupljina 1 i 8 bili su 0,003" manji. Srednje šupljine su bile u redu. Ispostavilo se da je raspored klizača izgledao uravnoteženo na papiru, ali razvodnik je imao neravnomjernu raspodjelu topline. Vanjske šupljine su dobivale malo hladniji materijal, veću viskoznost, nisu se mogle u potpunosti zapakirati.
Popravak nije bio jeftin. Morao sam povući razvodnik, poslati ga natrag dobavljaču toplotoka na preradu, dodati još dvije zone grijača. Tri tjedna zastoja. Kupac je pojeo oko 40 tisuća dolara između prerade i gubitka proizvodnje.
Pouka: prirodno uravnoteženi trkači pomažu, ali ne jamče uravnoteženo punjenje. Potrebne su vam jednake temperature čelika u svim šupljinama. To znači ispravan dizajn kruga hlađenja, a ne samo bušenje vodova gdje god odgovara.
Hot Runner vs Cold Runner
Hladni kanali rade dobro do možda 4 šupljine na manjim dijelovima. Nakon toga, meljete puno trkačkog otpada. Neki materijali se ne bruse dobro. Najlon pokupi vlagu svaki put kada ga ponovno obrađujete. PC postaje žut. VIRI? Zaboravite, taj trkač ide u smeće za 50 dolara po funti.
Vrući kanali eliminiraju gubitak klizača, ali dodajte 15 do 60 tisuća dolara na cijenu alata, ovisno o broju šupljina i tome koliko ste otmjeni sa zasuncima ventila. Oni također dodaju glavobolje održavanja. Savjeti se troše. Grijači kvare. Termoparovi driftuju.
Za aprilagođeni dobavljač injekcijskog prešanjaradeći proizvodnju 24 sata dnevno, 7 dana u tjednu, alati s visokom{2}}kavitacijom obično se vrate unutar prve godine. Za radnju koja radi prototipove i kratkotrajne-radove, hladni klizač s robotom koji odvaja klizač ima više smisla. Ovdje nema univerzalnog odgovora.
Jednu stvar koju ću definitivno reći: ne štedite na sustavu vrućeg pogona. Vidimo da previše alata dolazi s-razdjelnicima drugih marki koji ne mogu držati temperaturu unutar 5 stupnjeva F pri svim padovima. Mold-Masters, Husky, Synventive, Incoe-držati se imena koja imaju mreže usluga u SAD-u. Kada nešto pokvari u 2 ujutro u nedjelju i trebate zamjenski savjet, to je važno.
Gdje Multi Cavity ima smisla
Mali dijelovi, velike količine, niske cijene po-komadu. Zatvaranja. Medicinski potrošni materijal. Električni priključci. Pakiranje.
Kapice i zatvarači su klasična aplikacija. Dobavljači Coca-Cole koriste alate za zatvaranje sa 72 i 96 šupljina. Vremena ciklusa ispod 3 sekunde. Tu ova tehnologija zaista blista.
Medicinski je zanimljiv jer količine mogu biti manje, ali su troškovi validacije visoki. Nakon što potvrdite alat sa 16 šupljina, dodavanje kapaciteta znači provjeru valjanosti drugog alata sa 16 šupljina. Neki kupci namjerno povećavaju broj karijesa nego što zahtijeva neposredna potražnja, samo kako bi izbjegli naknadnu provjeru valjanosti.
Automobilski pričvršćivači i kopče uglavnom su se koristili u čeličnim alatima s više šupljina. Vidjevši da se više toga premješta na aluminijske prototipove alata s 4 šupljine i 8 šupljina sada za proizvodnju mostova dok se čelični alat izrađuje. Aluminij ne može podnijeti zlostavljanje tijekom milijuna ciklusa, ali će raditi 50.000 dijelova dok čekate na proizvodnom kalupu.
Pritisnite Dimenzioniranje
Osnovno pravilo je 2,5 do 4 tone po kvadratnom inču projektirane površine. Materijali punjeni staklom -guraju to prema 5 tona. Za pakiranje s tankim-zidovima možda će trebati 6 ili više.
Veličina udarca češće iznenađuje ljude nego tonaža stezaljke. Želite da ukupna težina sačme-dijelova plus trkač-padne između 30% i 70% kapaciteta cijevi. Rad na 20% znači da materijal predugo stoji u bačvi, degradira. Rad na 90% znači da izgladnjujete kalup za punjenje-osjetljivo na viskoznost.
A proizvođač kalupa s više šupljinatrebali pitati o vašim specifikacijama za tisak rano u procesu citiranja. Ako ne pitaju, to je crvena zastavica. Da je kupcu isporučen alat koji fizički stane u njihovu prešu, ali zahtijeva kapacitet sačme od 14 oz na cijevi od 12 oz. Alat je stajao na podu dva mjeseca čekajući da stigne nova preša.
Realnost održavanja
Svaka šupljina je potencijalna točka kvara. Više karijesa, više stvari koje mogu poći po zlu.
Pratimo održavanje svih alata koje izrađujemo. Prosječni podaci za oko 200 kalupa s više šupljina na terenu: zamjena vrha vrućeg kanala svakih 800K do 1,2M ciklusa. Zamjena igle za izbacivanje svakih 500K do 2M ciklusa, ovisno o materijalu. Zamjena klina jezgre na malim elementima, to je najbolja opcija-od 100K ciklusa na klinu promjera 0,020" u najlonu ispunjenom staklom-do praktički nikad na većim elementima u neispunjenom PP-u.
Otvori se brže začepljuju na alatima s više šupljina jer gurate više materijala. Tjedno čišćenje otvora treba biti standardna praksa. Većina trgovina to ne radi, onda se pitaju zašto jure za bljeskalicom i kratkim kadrovima.
Jedna strategija održavanja koja dobro funkcionira: numeriranje šupljina na svakom dijelu. Utisnite ili ugravirajte broj unutar svake šupljine tako da se oblikovani dijelovi mogu pratiti. Kad kvaliteta pronađe grešku, točno znate koju šupljinu provjeriti. Štedi sate rješavanja problema.
Obitelj Kalupi
Obiteljski kalupi stavljaju različite dijelove u isti alat. Gornji i donji dio kućišta. Lijeva i desna zagrada. Komplet od četiri različite čahure koje se isporučuju zajedno.
Njih je teže uravnotežiti od identičnih alata s više šupljina. Različiti volumeni dijelova znače različita vremena punjenja. Različite debljine stijenki znače različita vremena hlađenja. Uvijek radiš kompromise.
Moje iskreno mišljenje: obiteljski kalupi imaju smisla kada su dijelovi geometrijski slični i apsolutno su vam potrebni u usklađenim setovima. Osim toga, obično vam je bolje s odvojenim alatima. Glavobolje s kvalitetom i kompromisi u vremenu ciklusa rijetko opravdavaju uštedu alata.
Iskusandobavljač alata za injekcijsko prešanjeodgurnut će se ako vaš obiteljski koncept kalupa nema tehničkog smisla. Dobri dobavljači gube san zbog alata koji ne rade dobro. Oni će vam reći kada podijeliti dijelove u zasebne kalupe čak i ako to znači manji prihod s njihove strane.
Kada povećati broj karijesa
Odluka se obično svodi na tri faktora:
- Potreban godišnji volumen. Ispod 100.000 dijelova godišnje, jedna šupljina često ima smisla osim ako cijena komada nije glavni pokretač. Između 100K i 500K, 2 do 4 šupljine. Iznad 500K, počnite modelirati 8 šupljina i više.
- Dostupnost za tisak. Više šupljina znači dulja vremena ciklusa u nekim slučajevima zbog ograničenja hlađenja. Ako ste kapacitetom-ograničeni vremenom prešanja, veća kavitacija oslobađa sate stroja.
- Ciljane cijene po komadu. Neki programi rade ekonomično samo pri određenom broju karijesa. Računajte u oba smjera-veća cijena alata amortizirana s više dijelova naspram niže cijene alata s višim troškovima proizvodnje po-komadu. Točka križanja ovisi o programu.
Dobivanje citata od adobavljač preciznih kalupa za ubrizgavanjena višestrukim konfiguracijama šupljina daje stvarne podatke za ovu analizu. Ne pogađaj. Stvarne ponude alata plus procjene vremena ciklusa omogućuju vam da precizno modelirate ukupne troškove programa.
Što pođe po zlu
Vidio sam dovoljno problematičnih alata da bih znao uzorke.
- Neuravnoteženo punjenje je broj jedan. Prikazuje se kao dimenzionalna varijacija od šupljine do šupljine, obično otkrivena tijekom prve inspekcije artikla. Glavni uzrok je gotovo uvijek neadekvatna analiza protoka tijekom projektiranja ili loša kontrola temperature razvodnika.
- Nedosljednost hlađenja je broj dva. Kutovi kalupa su topliji od sredine. Dijelovi iz tih šupljina različito se savijaju ili imaju različito skupljanje. Rješenje je konformno hlađenje ili bolji dizajn sklopa, ali to je skupo naknadno ugraditi.
- Varijacija tragova vrata je broj tri. Neke šupljine imaju veće tragove vrata nego druge jer igle ventila ne udaraju sve u potpuno isti položaj. Zahtijeva ugađanje vrućeg kanala ili zamjenu igle.
Sva tri se mogu spriječiti pravilnim inžinjeringom unaprijed. Apružatelj usluga injekcijskog prešanjas-kućnom analizom toka i mogućnošću dizajna kalupa otkriva ove probleme prije nego što se čelik reže. Jeftinije je riješiti problem u CAD-u nego u radionici.
Dodatni resursi
Društvo inženjera plastike ima dobre tehničke radove o balansiranju s više šupljina. Časopis Plastics Technology pokriva razvoj alata. Hot runner dobavljači objavljuju vodiče za primjenu-Huskyjeva tehnička biblioteka posebno je temeljita.
Najbolja edukacija je razgovarati s trgovinama koje svakodnevno prodaju alate s više šupljina. Pitajte što ne uspijeva, što bi učinili drugačije, što bi željeli da im je proizvođač kalupa unaprijed rekao. To iskustvo-stvarnog svijeta ne pojavljuje se u udžbenicima.