Što je Soft Tooling?
Ova pitanja često dobivamo od kupaca koji žele samo nekoliko stotina dijelova, ali su čuli da moraju potrošiti 40.000 dolara na kalup. Taj broj plaši ljude, a iskreno, i trebao bi-ako niste sigurni da je vaš dizajn još konačan.
Soft tooling je odgovor o kojem vam nitko nije rekao
To je čelični kalup izrađen od prethodno-očvrslog materijala (većina trgovina u Shenzhenu koristi NAK80 iz Daido Steela, tvrdoće oko 37-43 HRC izvan tvornice) koji u potpunosti preskače korak toplinske obrade. Strojno ga obrađujete, polirate, izvodite dijelove. Gotovo. Nema čekanja tri dodatna tjedna za kaljenje i kaljenje, nema rizika od savijanja tijekom toplinske obrade, nema dodatnih troškova.
Zašto je toplinska obrada toliko važna?
Evo što se događa s proizvodnim kalupom: režete čelik, a zatim ga šaljete na toplinsku obradu kako biste dobili do 48-52 HRC ili više. Taj proces uključuje zagrijavanje na 880-900 stupnjeva, kaljenje u ulju, cikluse kaljenja. Treba vremena. Košta novac. A ponekad se dio vrati malo iskrivljen, posebno na složenim geometrijama s tankim stijenkama, a sada brusite i ponovno montirate.
S NAK80, tvrdoća je već prisutna. Daido to postiže taložnim otvrdnjavanjem-sićušni precipitati aluminija i nikla nastaju u čeliku tijekom proizvodnje. Materijal stiže na vaša vrata spreman za rezanje. To je razlog zašto mekani alati mogu skratiti 2-3 tjedna s vaše vremenske linije u usporedbi s ojačanim proizvodnim alatom.
Dakle, u čemu je caka?
Nositi. To je caka. Meki alat na 40 HRC pokazat će trošenje brže nego otvrdnuti alat na 52 HRC. Područje vrata je prvo, pogotovo ako koristite PA66 ispunjen staklom-ili bilo koji abrazivni materijal. Vidjeli smo da vrata gube prednost nakon 800 udaraca na 30% GF najlonu. Na neispunjenom ABS-u ili PP-u možete dobiti 5000-8000 snimaka prije nego što se počne prikazivati linija razdvajanja.
Pravo pitanje nije "meko ili tvrdo?" To je "koliko dijelova zapravo trebam?"
Ako trebate 500 uzoraka za sajam sljedeći mjesec, meki alat ima smisla. Ako lansirate potrošački proizvod i predviđate 200.000 jedinica u prvoj godini, preskočite mekane alate i idite ravno na kaljeni čelik. Drugačije matematika ne ide.
Kada zapravo preporučujemo meke alate
Tri scenarija pojavljuju se opetovano u našim DFM raspravama s kupcima:
Validacija dizajna prije ulaganja kapitala.
Imate plastično kućište s uskočnim spojevima, izbočinama, rebrima. CAD izgleda dobro, simulacija toka kalupa pokazuje prihvatljivo punjenje. Ali sve dok ne držite stvarni dio, ne znate osjećaju li se ti uskočni spojevi ispravni ili položaj vrha ometa sastavljanje. Meki alat donosi vam 50-200 pravih brizganih dijelova u proizvodnom materijalu za testiranje. Pronašli ste problem? Modificirajte alat (jednostavno na prethodno kaljenom čeliku), pokrenite drugu seriju. Mnogo jeftinije od modificiranja otvrdnulog proizvodnog kalupa gdje ćete možda trebati nove umetke ili potpunu preradu.
Most do proizvodnje.
Vaš proizvod je lansiran za 8 tjedana. Proizvodnja alata traje najmanje 10-12 tjedana. Meki alat vam daje početni inventar dok se tvrdi alat izrađuje. Nedavno smo to učinili za automobilsku unutarnju opremu-koja je isporučila 3000 dijelova iz mekog alata dok je proizvodni kalup s više šupljina još bio u finalnom poliranju. Kupac je ispunio rok za lansiranje; kalup za proizvodnju došao je na internet tri tjedna kasnije.
Mali-proizvodi ili proizvodi na kraju-života-.
Za neke dijelove nikad nije potrebno više od nekoliko tisuća komada ukupno. Zamjenski poklopci za opremu koja se više ne proizvodi, kućišta specijalnih medicinskih uređaja, kućišta industrijskih senzora. Projekt injekcijskog prešanja prototipa za 2000 jedinica tijekom tri godine ne opravdava 35 USD000+ u ojačanom alatu. Meki alati od 8000 do 12000 dolara čine program održivim.
Odabir materijala: ne radi se samo o vrsti čelika
NAK80 radi za većinu aplikacija. Ali susreli smo se sa situacijama u kojima su ga kupci specificirali za kalupe koji bi obrađivali PVC ili -zapaljivi ABS. Loša ideja. Te smole oslobađaju korozivne plinove tijekom obrade. Nakon nekoliko stotina snimaka počinjete vidjeti udubljenja na površini šupljine. Za korozivne materijale, potrebne su vam nehrđajuće kvalitete kao što je S136 (čak i u prethodno-očvrslom stanju) ili najmanje niklovana oplata na šupljini.
Drugi problem je toplinska vodljivost. NAK80 radi hladnije od berilij bakrenih umetaka, što znači dulja vremena ciklusa. Na proizvodnom kalupu za dijelove s debelim-zidovima, to bi moglo dodati 5-8 sekundi po ciklusu. Preko 100.000 udaraca, to je značajno. Na mekom alatu koji radi s 2000 dijelova, nikoga nije briga.
Što je s aluminijskim kalupima?
Neke trgovine nude aluminijske mekane alate, obično 7075-T6 ili QC-7. Aluminijski strojevi rade brže i koštaju manje od čelika. Ali žuči. Klizači i podizači se brzo troše jer aluminij ne voli kontakt metala s metalom pod pritiskom. Rupe za igle izbacivača su izdužene. A ako koristite bilo koju inženjersku plastiku iznad temperature taljenja od 250 stupnjeva, aluminij omekšava i gubi dimenzijsku stabilnost.
Vidjeli smo da aluminijski kalupi rade dobro za-materijale niske temperature kao što su LDPE, neki TPE i standardni PP. Osim toga, držite se čelika.
Očekivanja od završne obrade površine
Možete ispolirati NAK80 u SPI A-2 ili bolje-mi smo to učinili. Ali ovo je stvarnost: održavanje tog sjaja zahtijeva rad. Na mekšoj podlozi lakše se vide tragovi rukovanja tijekom postavljanja alata. Nakon 500 snimaka visoko{8}}poliranog optičkog dijela, možda ćete morati ponovno polirati. Na stvrdnutom kalupu H13 trebalo bi 3000-5000 udaraca između ciklusa poliranja.
Za teksturirane površine (EDM završne obrade, kemijsko jetkanje), mekani alat ima u osnovi iste rezultate kao i tvrdi alat. Tekstura zapravo pomaže prikriti svako manje oštećenje površine.
Vremenski okvir i proces
Naš tipični projekt mekog alata radi ovako:
Kupac šalje 3D CAD, mi provjeravamo mogućnost oblikovanja u roku od 24 sata. Citat slijedi. Nakon potvrde, radimo potpunu DFM analizu uključujući lokaciju vrata, položaj rastavne linije, kutove gaza, moguće tragove potonuća-istu razinu inženjerske strogosti kao proizvodni alat. Dizajn kalupa traje 3-5 dana ovisno o složenosti. Rezanje čelika, EDM i poliranje traju još 10-15 dana. T1 uzorci se šalju 2-3 tjedna od početka projekta.
Ova vremenska traka objašnjava zašto je naš tim prisustvovao nedavnoj izložbi Plast Eurasia Istanbul-kupci iz Europe i Bliskog istoka sve više žele brze{1}}opcije alata za okretanje koje ne ugrožavaju autentičnost materijala. 3D tiskani uzorci i uretanski odljevci imaju svoje mjesto, ali nisu brizgani dijelovi u proizvodnoj smoli. Kada trebate funkcionalno testiranje, provjeru valjanosti sklopa ili regulatorne podneske, trebate pravu stvar.
Pronalaženje pravog proizvođača kalupa za ubrizgavanje po narudžbi
Ne radi svaka trgovina dobro meki alat. Inženjerska disciplina trebala bi odgovarati proizvodnom alatu-ispravnom DFM pregledu, analizi protoka kalupa kada je to opravdano, dimenzionalnoj inspekciji na T1. Neke trgovine tretiraju mekane alate kao predmete za jednokratno bacanje i režu uglove na prikladnosti i završetku. Dobivate ono što plaćate.
Čuvamo materijalne certifikate za naše zalihe čelika (NAK80 potječe od ovlaštenih Daido distributera, ne sa sekundarnog tržišta), radimo puna dimenzionalna izvješća o T1 uzorcima i održavamo iste procese upravljanja kvalitetom za mekane alate kao i za naše automobilske kalupe s visokom-kavitacijom. Certifikati ISO 9001 i TS/16949 vrijede bez obzira na očekivani vijek trajanja.
Kada meki alati nemaju smisla
Ne radite s mekim alatom ako:
- Vaša projekcija volumena premašuje 25 000 dijelova. Alat će se istrošiti i svejedno ćete morati napraviti drugi. Potrošite novac unaprijed na odgovarajući proizvodni alat.
- Dio zahtijeva mikro-značajke s malim tolerancijama. Meki čelik neće zadržati značajke ispod 0,02 mm tako dugo kao kaljeni alatni čelik. Trošenje se događa brže na oštrim kutovima i tankim rebrima.
- Obrađujete visoko abrazivne materijale poput staklo-najlona ili mineralnih-spojeva. Ovi žvaču kroz mekani alat. Imali smo kupce koji su inzistirali na mekim alatima za 40% GF PA6, a onda su se pitali zašto su vrata izgledala užasno nakon 400 udaraca. Uskladite alat s materijalom.
- Potrebni su vam rasporedi s više-šupljina radi isplativosti. Izrada mekog alata s 8 šupljina rijetko ima smisla. Cijena se približava proizvodnom alatu, ali životni vijek to ne opravdava.
Rad s dobavljačem za injekcijsko prešanje na mekom alatu
Dobra komunikacija sprječava probleme. Recite svom dobavljaču:
Očekivana ukupna količina tijekom trajanja programa
Materijal i sav sadržaj punila
Zahtjevi za završnu obradu površine (kozmetički u odnosu na funkcionalni)
Kritične dimenzije koje se moraju održati tijekom cijele vožnje
Vremenski pritisak i zašto
Iskusni proizvođač kalupa za brizganje plastike usmjerit će vas prema pravom pristupu. Ponekad je to meki alat. Ponekad je to aluminij. Ponekad je iskren odgovor "provedite dodatna tri tjedna i učinite to kako treba s kaljenim čelikom." Cilj je napraviti vaše dijelove ispravno, a ne prodavati vam jedan pristup alatu umjesto drugog.
Ovaj tehnički pregled odražava naše iskustvo iz više od 400 projekata kalupa godišnje u ABIS Mold Technology, Shenzhen. Naš inženjerski tim radi s klijentima u automobilskoj industriji, potrošačkoj elektronici, medicinskim uređajima i industrijskim primjenama-usklađujući vremenske okvire, proračun i zahtjeve kvalitete kako bi preporučio odgovarajuća rješenja alata za svaki projekt.