Trimestrul trecut am preluat un transfer de matriță de la un furnizor european-garnitura interioară pentru automobile, PA66-GF30, toleranțe la ±0,08 mm. Echipa de producție a clientului se lupta cu instabilitatea dimensională de luni de zile. Au făcut deja upgrade la o unitate de apă presurizată de 12.000 USD cu o precizie de control de ± 0,2 grade. Problema a persistat.
Am tras matrița și am trecut vopsea prin circuitele de răcire. Două dintre cele șase canale au prezentat o restricție de flux de 60% de la scară. Un circuit de pe partea miezului a trecut la 32 mm de suprafața cavității din zona porții-aproape triplu distanța recomandată pentru nailonul-umplut cu sticlă. Controlerul de temperatură făcea exact ceea ce trebuia să facă. Matrița nu-i dădea nimic cu care să lucreze.
Aceasta este conversația pe care ajungem să o avem mai des decât ne-am dori. Selectarea controlerului de temperatură a matriței este tratată ca o decizie de achiziție deconectată de la proiectarea sculelor. Achiziția evaluează debitele, capacitatea de încălzire, precizia controlului. Ingineria se stinge. Producția instalează unitatea și se așteaptă ca aceasta să rezolve managementul termic pentru orice matriță se întâmplă să fie în mașină. Nu așa funcționează transferul de căldură.
Tavanul despre care nimeni nu vorbește
Un regulator de temperatură a matriței poate elimina căldura doar atât de repede cât permite circuitul de răcire. Diametrul canalului, distanța față de suprafața cavității, traseul circuitului, turbulența debitului-acestea determină rata de extracție termică. Regulatorul reglează temperatura și debitul de alimentare. Dacă geometria limitează cantitatea de căldură care ajunge la lichidul de răcire, controlerul nu are nimic de reglat.
Grupul de control al temperaturii de la ENGEL estimează numărul la aproximativ 20% din mulaje refuzate, care se datorează erorilor de control al temperaturii (engelglobal.com). Ceea ce nu evidențiază acea statistică este câte dintre acele „erori” sunt de fapt limitări de proiectare. În matrițele pe care le-am auditat în ultimii doi ani, defecțiunile echipamentelor reprezintă poate una din cinci probleme de calitate legate de temperatură-. Restul se rezumă la circuite de răcire care au fost subdimensionate, prost poziționate sau degradate din neglijență.
Am avut omatriță conector medicalanul trecut-POM, opt cavități, cerințe cosmetice stricte pe suprafețele de împerechere. Clientul a specificat un controler bazat pe ulei-, deoarece fișa de date a furnizorului de materiale recomanda o temperatură a matriței de 95 de grade. Unitățile de ulei funcționează mai silențios și echipa de întreținere le-a preferat. Amenda. Dar POM nu are nevoie de controlul temperaturii pe bază de ulei-la 95 de grade . Un sistem de apă presurizată gestionează această gamă cu un răspuns termic mai bun și un consum de energie cu aproximativ 40% mai mic. Problema reală a fost că designul original al matriței avea canale de răcire direcționate în jurul știfturilor ejectorului într-un mod care crează zone moarte pe partea cavității. Trecerea de la ulei la apă nu ar fi rezolvat asta. Reproiectarea circuitului a făcut.
Ceea ce conduce de fapt rambursarea
Regloplas documentează o reducere de 50% a energiei pompei cu control ∆T cu frecvență variabilă la reducerea vitezei de 20% (regloplas.com). Acesta este un număr real de la un producător de renume. Este, de asemenea, un număr care presupune că circuitul dumneavoastră de răcire poate utiliza debitele furnizate de pompa. Acumularea de scară, canalele subdimensionate, lungimea excesivă a circuitului cu prea multe coturi- oricare dintre aceste constrângeri înseamnă că pompa funcționează mai greu pentru a împinge lichidul de răcire prin restricții care nu ar trebui să existe.
Cea mai rapidă rambursare pe care am văzut-o la optimizarea controlului temperaturii nu a implicat cumpărarea de echipamente noi. Un client de ambalare a produselor cosmetice din Polonia a redus timpul ciclului de la 28 de secunde la 16 secunde prin detartrarea a trei circuite, înlocuirea unui senzor PT100 cu deriva și reechilibrarea fluxului dintre cavitatea și părțile miezului. Cheltuielile totale au fost sub 2.000 de euro. Reducerea timpului de ciclu la 2,4 milioane de piese anuale a generat economii care au recuperat investiția în mai puțin de o săptămână. Regulatoarele de temperatură pe care le foloseau-nimic special, unități de apă standard de la un furnizor chinez-funcționau bine odată ce sistemul de răcire funcționa efectiv.
Instalația Braun de la P&G a adoptat o abordare opusă, investind masiv în monitorizarea electronică a debitului în fiecare circuit de răcire de pe matrițele lor de componente Oral-B. Au atins rate documentate de respingere sub 0,05% (ptonline.com). Însă echipa Braun a recunoscut, de asemenea, că, înainte de implementarea monitorizării pe-circuit, controlul temperaturii a fost o „cutie neagră” pentru ei. Ei au bănuit că variația termică afectează consistența dimensională, dar nu au putut diagnostica ce circuite erau problematice. Aceasta este valoarea reală a tehnologiei sofisticate de control al temperaturii-vizibilității într-un proces pe care majoritatea unităților îl tratează ca un set-și-uită.
Întrebarea materială
Suntem întrebați despre regulatoarele de temperatură a apei față de ulei mai mult decât aproape orice altă întrebare despre echipamente. Răspunsul este plictisitor de simplu: folosiți apă ori de câte ori este posibil, apă presurizată pentru termoplastice de până la aproximativ 230 de grade, ulei numai atunci când aveți nevoie cu adevărat de suprafețe de mucegai peste acest interval. PEEK, PPS, sigurpoliimide la{0}}înaltă temperatură-acestea au nevoie de ulei. PA, PC, POM, ABS, totul din gama de produse și standard de inginerie-apa se descurcă cu o conductivitate termică mai bună, costuri de operare mai mici și fără bătăi de cap de contaminare.
Întrebarea mai interesantă este modul în care selecția materialului afectează proiectarea circuitului de răcire, care afectează apoi ceea ce trebuie să realizeze controlerul de temperatură. Compușii-umpluți cu sticlă transferă substanțial mai multă căldură în matriță decât materialele neumplute la volume echivalente. O matriță proiectată pentru PA66 neumplut va avea dificultăți termic atunci când producția trece la 30% sticlă-PA66. Circuitele de răcire dimensionate pentru materialul neumplut nu pot extrage căldura suficient de repede. Timpii de ciclu se extind sau piesele ies cu stres rezidual din cauza răcirii insuficiente.
Proiectăm pentru cea mai solicitantă calitate de material pe care instrumentul îl va prelucra. Dacă există vreo șansă ca producția să migreze de la compușii neumpluți la cei umpluți, sistemul de răcire trebuie să se adapteze la aceasta din prima zi. Modificările de modernizare-adăugarea de circuite, instalarea de inserții de răcire conforme-se ridică între 5.000 USD și 15.000 USD și necesită scoaterea matriței din producție. Construirea unei capacități termice adecvate în designul original adaugă poate 10-15% la costul sculelor. Matematica favorizează de obicei să o faci corect prima dată.
Punctul mort de întreținere
Nimeni nu bugetează pentru întreținerea sistemului de răcire până când se strica ceva. Detartrarea trimestrială, verificarea debitului, inspecția sigiliului-aceste sarcini sunt împinse deoarece programele de producție sunt strânse, iar matrițele „funcționează bine”. Apoi, treptat, pe parcursul a șase până la douăsprezece luni, timpii ciclului cresc în sus. Valorile de calitate nu au fost. În cele din urmă, cineva trage unealta și găsește canale care arată ca interiorul unui vechi încălzitor de apă.
Un strat la scară de 1/16 inch adaugă aproximativ 15% timpului de răcire. Acest lucru se acumulează suficient de lent încât operatorii atribuie ciclurile mai lungi variației lotului de materiale, schimbărilor de temperatură ambientală sau uzurii mașinii. În momentul în care conexiunea la degradarea sistemului de răcire devine evidentă, ați consumat penalizarea timpului ciclului de-a lungul a mii de ore de producție.
Instalațiile care evită această capcană tratează întreținerea sistemului de răcire așa cum tratează întreținerea preventivă a mașinilor de injecție în sine-programată, documentată, ne-negociabilă. Testarea debitului în fiecare trimestru. Detartrarea anuală sau când debitele scad sub valoarea de referință. Calibrarea senzorului într-un program real, mai degrabă decât atunci când citirile încep să pară suspecte. Acestea nu sunt activități costisitoare. Ei cer doar ca cineva să-și asume responsabilitatea.
Unde intrăm
La Abis Mould, specificațiile sistemului de răcire fac parte dinDomeniul de aplicare DFMla fiecare program. Modelăm distribuția fluxului de căldură, canalele de mărime pentru material și ținte de timp ciclului și configurăm rutarea circuitelor pentru a evita zonele moarte și restricțiile de flux care creează probleme în producție. Selectarea controlerului de temperatură are loc în aval-odată ce știm ce condiții termice poate suporta matrița.
Pentru matrițele existente cu probleme de calitate-de temperatură, putem evalua dacă constrângerea este echipament sau geometrie. Uneori, actualizarea controlerului are sens. Cel mai adesea, problema este un circuit de răcire care necesită modificare sau întreținere care a fost amânată prea mult timp. Oricum, diagnosticul începe cu matrița, nu cu specificațiile de pe o nouă unitate de control al temperaturii.
Dacă plănuiți oprogram de mucegaicu cerințe termice stricte sau luptă împotriva problemelor de temperatură la sculele existente, echipa noastră de ingineri poate parcurge specificul. Conversația cu sistemul de răcire este mai productivă atunci când are loc devreme-dar niciodată nu este prea târziu pentru a afla ce limitează de fapt performanța.