Prejšnje četrtletje smo prevzeli prenos kalupa od evropskega dobavitelja-avtomobilskih notranjih oblog, PA66-GF30, tolerance ±0,08 mm. Naročnikova proizvodna ekipa se je več mesecev borila z dimenzijsko nestabilnostjo. Nadgradili so že na 12.000 USD vredno enoto za vodo pod pritiskom z natančnostjo nadzora ±0,2 stopinje. Težava je vztrajala.
Potegnili smo kalup in barvo spustili skozi hladilne kroge. Dva od šestih kanalov sta pokazala 60-odstotno omejitev pretoka glede na obseg. Eno vezje na strani jedra je prešlo 32 mm od površine votline na območju vrat-skoraj trikratno od priporočene razdalje za najlon-napolnjen s steklom. Regulator temperature je delal točno to, kar bi moral. Plesen mu ni dala ničesar delati.
To je pogovor, ki ga imamo na koncu pogosteje, kot bi si želeli. Izbira regulatorja temperature kalupa se obravnava kot odločitev o javnem naročilu, ki ni povezana z zasnovo orodja. Pri nabavi se oceni pretok, zmogljivost ogrevanja, natančnost krmiljenja. Inženiring se odjavi. Proizvodnja namesti enoto in pričakuje, da bo rešila toplotno upravljanje za kakršno koli plesen, ki se pojavi v stroju. Prenos toplote ne deluje tako.
Zgornja meja, o kateri nihče ne govori
Regulator temperature kalupa lahko odvaja toploto samo tako hitro, kot to omogoča hladilni krog. Premer kanala, oddaljenost od površine votline, napeljava tokokroga, turbulenca toka-ti določajo stopnjo toplotne ekstrakcije. Regulator regulira temperaturo dovoda in pretok. Če geometrija omejuje količino toplote, ki doseže hladilno tekočino, krmilnik nima ničesar regulirati.
ENGEL-ova skupina za nadzor temperature navaja številko približno 20 % zavrženih letvic, ki sledijo napakam pri nadzoru temperature (engelglobal.com). Ta statistika ne razkrije, koliko teh "napak" je dejansko omejitev načrtovanja. V kalupih, ki smo jih revidirali v zadnjih dveh letih, je okvara opreme morda vzrok za eno od petih težav s kakovostjo,-povezanih s temperaturo. Ostalo se nanaša na hladilne kroge, ki so bili premajhni, slabo postavljeni ali degradirani zaradi zanemarjanja.
Imeli smo akalup za medicinski priključeklani-POM, osem votlin, stroge kozmetične zahteve na spojnih površinah. Stranka je določila krmilnik, ki temelji-na olju, ker je podatkovni list njihovega dobavitelja materiala priporočal temperaturo kalupa 95 stopinj. Oljne enote delujejo tišje in vzdrževalna ekipa jih je imela raje. V redu. Toda POM ne potrebuje-nadzora temperature na osnovi olja pri 95 stopinjah. Vodni sistem pod pritiskom obvlada to območje z boljšim toplotnim odzivom in približno 40 % nižjo porabo energije. Resnična težava je bila v tem, da je imela prvotna zasnova kalupa hladilne kanale, speljane okoli ejektorskih zatičev na način, ki je ustvaril mrtve cone na strani votline. Prehod z olja na vodo tega ne bi popravil. Preoblikovanje postavitve vezja je uspelo.
Kaj dejansko spodbuja vračilo
Regloplas dokumentira 50-odstotno zmanjšanje energije črpalke s krmiljenjem ∆T s spremenljivo frekvenco pri 20-odstotnem zmanjšanju hitrosti (regloplas.com). To je realna številka priznanega proizvajalca. To je tudi številka, ki predvideva, da lahko vaš hladilni krog izkoristi pretok, ki ga zagotavlja črpalka. Nabiranje vodnega kamna, premajhni kanali, prevelika dolžina tokokroga s preveč ovinki-katera koli od teh omejitev pomeni, da črpalka deluje težje, da potiska hladilno tekočino skozi omejitve, ki ne bi smele obstajati.
Najhitrejše povračilo, ki smo ga opazili pri optimizaciji nadzora temperature, ni vključevalo nakupa nove opreme. Stranka za pakiranje kozmetičnih izdelkov na Poljskem je skrajšala čas cikla z 28 sekund na 16 sekund z odstranjevanjem vodnega kamna iz treh krogov, zamenjavo zamaknjenega senzorja PT100 in ponovnim uravnoteženjem pretoka med stranjo votline in jedra. Skupna poraba je bila pod 2000 €. Skrajšanje časa cikla za 2,4 milijona letnih delov je ustvarilo prihranke, ki so povrnili naložbo v manj kot enem tednu. Regulatorji temperature, ki so jih uporabljali-nič posebnega, standardne vodne enote kitajskega dobavitelja-so dobro delovale, ko je hladilni sistem dejansko deloval.
P&G-jeva tovarna v Braunu je ubrala nasprotni pristop in veliko vložila v elektronski nadzor pretoka v vsakem hladilnem krogu na njihovih kalupih za komponente Oral-B. Dosegli so dokumentirane stopnje zavrnitve pod 0,05 % (ptonline.com). Toda Braunova ekipa je tudi priznala, da je bil nadzor temperature pred uvedbo nadzora po -vezjih zanje »črna skrinjica«. Sumili so, da toplotna variacija vpliva na dimenzijsko doslednost, vendar niso mogli diagnosticirati, katera vezja so problematična. To je prava vrednost sofisticirane tehnologije nadzora temperature-vpogled v proces, ki ga večina obratov obravnava kot nastavljenega-in-pozabi.
Materialno vprašanje
O regulatorjih temperature vode in olja nas sprašujejo pogosteje kot o skoraj vseh drugih vprašanjih glede opreme. Odgovor je dolgočasno preprost: uporabljajte vodo, kadar koli je to mogoče, vodo pod pritiskom za inženirske termoplaste do približno 230 stopinj, olje samo, ko resnično potrebujete površine kalupa nad tem obsegom. PEEK, PPS, zagotovovisoko{0}}temperaturni poliimidi-potrebujejo olje. PA, PC, POM, ABS, vse v običajnem in standardnem inženirskem obsegu-voda prenaša z boljšo toplotno prevodnostjo, nižjimi obratovalnimi stroški in brez preglavic zaradi kontaminacije.
Bolj zanimivo vprašanje je, kako izbira materiala vpliva na zasnovo hladilnega tokokroga, kar nato vpliva na to, kaj mora regulator temperature doseči. S-kompoziti, polnjeni s steklom, prenesejo bistveno več toplote v kalup kot izdelki brez polnila pri enakih količinah. Kalup, zasnovan za PA66 brez polnila, bo imel težave s toploto, ko bo proizvodnja prešla na PA66, polnjen s 30 % stekla-. Hladilni krogi, dimenzionirani za nezapolnjen material, ne morejo dovolj hitro odvajati toplote. Časi ciklov se podaljšajo ali deli izstopijo s preostalimi napetostmi zaradi nezadostnega hlajenja.
Oblikujemo za najzahtevnejše materiale, ki jih bo orodje obdelalo. Če obstaja kakršna koli možnost, da se bo proizvodnja preselila iz nepolnjenih v polnjene spojine, mora hladilni sistem to prilagoditi že od prvega dne. Naknadne spremembe-dodajanje tokokrogov, namestitev konformnih hladilnih vložkov-stanejo od 5.000 do 15.000 USD in zahtevajo umik kalupa iz proizvodnje. Vgradnja ustrezne toplotne zmogljivosti v prvotno zasnovo doda morda 10-15 % stroškov orodja. Matematika običajno daje prednost temu, da prvič narediš pravilno.
Vzdrževalni mrtvi kot
Nihče ne nameni proračuna za vzdrževanje hladilnega sistema, dokler se kaj ne pokvari. Četrtletno odstranjevanje vodnega kamna, preverjanje hitrosti pretoka, pregled tesnil-te naloge so preobremenjene, ker so proizvodni razporedi tesni in kalupi "dobro delujejo". Nato postopoma, v šestih do dvanajstih mesecih, časi ciklov naraščajo. Zdrs meril kakovosti. Nekdo na koncu potegne orodje in najde kanale, ki izgledajo kot notranjost starega bojlerja.
1/16-palčna plast lestvice doda približno 15 % časa ohlajanja. To se kopiči dovolj počasi, da operaterji daljše cikle pripišejo variaciji serije materiala, spremembam temperature okolja ali obrabi stroja. Do trenutka, ko povezava s poslabšanjem hladilnega sistema postane očitna, ste pojedli kazen časovnega cikla v tisočih proizvodnih urah.
Objekti, ki se izognejo tej pasti, obravnavajo vzdrževanje hladilnega sistema tako, kot obravnavajo preventivno vzdrževanje samih strojev za vbrizgavanje-načrtovano, dokumentirano, o katerem-se ni mogoče pogajati. Testiranje pretoka vsako četrtletje. Odstranjevanje vodnega kamna letno ali ko stopnja pretoka pade pod izhodiščno vrednost. Kalibracija senzorja po dejanskem urniku in ne takrat, ko so odčitki videti sumljivi. To niso drage dejavnosti. Potrebujejo samo nekoga, ki nosi odgovornost.
Kjer pridemo
Pri Abis Mouldu je specifikacija hladilnega sistema delObseg DFMna vsakem programu. Modeliramo porazdelitev toplotnega toka, kanale velikosti za material in ciljne čase cikla ter konfiguriramo usmerjanje tokokroga, da se izognemo mrtvim conam in omejitvam pretoka, ki povzročajo težave v proizvodnji. Izbira temperaturnega regulatorja poteka navzdol-, ko vemo, kakšne toplotne razmere kalup dejansko podpira.
Za obstoječe kalupe s težavami s-temperaturo kakovosti lahko ocenimo, ali je omejitev oprema ali geometrija. Včasih je nadgradnja krmilnika smiselna. Pogosteje je težava hladilni tokokrog, ki ga je treba spremeniti ali vzdrževati, ki je bilo predolgo odloženo. V vsakem primeru se diagnoza začne s kalupom, ne s specifikacijami na novi enoti za nadzor temperature.
Če načrtujete aprogram plesnis strogimi toplotnimi zahtevami ali težavami s temperaturo na obstoječem orodju se lahko naša ekipa inženirjev sprehodi skozi podrobnosti. Pogovor o hladilnem sistemu je bolj produktiven, ko se zgodi zgodaj-vendar nikoli ni prepozno ugotoviti, kaj dejansko omejuje zmogljivost.