Kaj je mehko orodje?
To vprašanje pogosto dobimo od strank, ki želijo le nekaj sto delov, a so slišale, da morajo za kalup porabiti 40.000 $. Ta številka ljudi prestraši in res bi jih morala,-če še niste prepričani, da je vaš dizajn dokončen.
Mehko orodje je odgovor, o katerem vam nihče ni povedal
To je jekleni kalup, izdelan iz predhodno-kaljenega materiala (večina trgovin v Shenzhenu uporablja NAK80 iz jekla Daido Steel, trdota okoli 37–43 HRC iz tovarne), ki v celoti preskoči korak toplotne obdelave. Obdelujete ga, polirate, izvajate dele. Končano. Brez čakanja treh dodatnih tednov za kaljenje in popuščanje, brez nevarnosti zvijanja med toplotno obdelavo, brez dodatnih stroškov.
Zakaj je toplotna obdelava tako pomembna?
S proizvodnim kalupom se zgodi naslednje: jeklo razrežete, nato ga pošljete v toplotno obdelavo, da dosežete 48-52 HRC ali več. Ta postopek vključuje segrevanje na 880-900 stopinj, kaljenje v olju, cikle kaljenja. Potrebuje čas. Stane denar. In včasih se del vrne nekoliko zvit, zlasti pri zapletenih geometrijah s tankimi stenami, in zdaj brusite in ponovno nameščate.
Pri NAK80 je trdota že prisotna. Daido to doseže s precipitacijskim utrjevanjem-v jeklu med proizvodnjo nastanejo drobne usedline aluminija in niklja. Material prispe na vaša vrata pripravljen za rezanje. Zato lahko mehko orodje skrajša vašo časovno premico za 2-3 tedne v primerjavi z utrjenim proizvodnim orodjem.
V čem je torej ulov?
Nosite. To je ulov. Mehko orodje pri 40 HRC se obrabi hitreje kot kaljeno orodje pri 52 HRC. Območje vrat je na prvem mestu, še posebej, če uporabljate PA66,-napolnjen s steklom, ali kateri koli abrazivni material. Videli smo, da vrata izgubijo prednost po 800 strelih na 30% GF najlonu. Na nepolnjenem ABS ali PP lahko dobite 5000–8000 posnetkov, preden se začne kazati ločilna črta.
Pravo vprašanje ni "mehko ali trdo?" To je "koliko delov dejansko potrebujem?"
Če potrebujete 500 vzorcev za sejem naslednji mesec, je mehko orodje smiselno. Če lansirate potrošniški izdelek in načrtujete 200.000 enot v prvem letu, preskočite mehko orodje in pojdite naravnost na kaljeno jeklo. Drugače matematika ne gre.
Ko dejansko priporočamo mehka orodja
V naših pogovorih DFM s strankami se večkrat pojavijo trije scenariji:
Validacija zasnove pred vložitvijo kapitala.
Imate plastično ohišje z zaskočnimi priključki, izboklinami, rebri. CAD je videti dobro, simulacija plesni kaže sprejemljivo polnilo. Toda dokler ne držite dejanskega dela, ne veste, ali se ta zaskočna prileganja zdijo pravilna ali pa postavitev vodila moti sestavljanje. Mehko orodje vam zagotovi 50-200 pravih brizganih delov v proizvodnem materialu za testiranje. Najti težavo? Spremenite orodje (enostavno za predhodno kaljeno jeklo), zaženite drugo serijo. Veliko ceneje kot spreminjanje utrjenega proizvodnega kalupa, kjer boste morda potrebovali nove vložke ali popolno predelavo.
Most do proizvodnje.
Vaš izdelek bo predstavljen čez 8 tednov. Proizvodnja orodja traja najmanj 10-12 tednov. Mehko orodje vam zagotovi začetni inventar, medtem ko trdo orodje nastaja. To smo nedavno storili za avtomobilsko notranjo opremo-, ki je dostavila 3000 delov iz mehkega orodja, medtem ko je bil proizvodni kalup z več votlinami še v končnem poliranju. Stranka se je držala roka za lansiranje; proizvodni kalup je prišel na splet tri tedne kasneje.
Izdelki v{-majhni-količini ali izdelki na koncu-življenjske dobe.
Nekateri deli nikoli ne potrebujejo več kot skupno nekaj tisoč kosov. Nadomestni pokrovi za ukinjeno opremo, ohišja posebnih medicinskih naprav, ohišja industrijskih senzorjev. Projekt brizganja prototipa za 2000 enot v treh letih ne upraviči 35 USD000+ utrjenega orodja. Mehko orodje pri 8000 do 12000 $ naredi program izvedljiv.
Izbira materiala: ne gre samo za kakovost jekla
NAK80 deluje za večino aplikacij. Toda naleteli smo na situacije, ko so ga stranke določile za kalupe, ki bi obdelovali PVC ali ognjevarni-ABS. Slaba ideja. Te smole med obdelavo sproščajo jedke pline. Po nekaj sto posnetkih začnete videti luknjice na površini votline. Za korozivne materiale potrebujete nerjavne razrede, kot je S136 (tudi v pred-kaljenem stanju) ali vsaj prevleko iz niklja na votlini.
Druga težava je toplotna prevodnost. NAK80 deluje hladnejše od vložkov iz berilijevega bakra, kar pomeni daljše čase ciklov. Pri proizvodnem kalupu za del z debelimi-stenami lahko to doda 5–8 sekund na cikel. Več kot 100.000 strelov, to je pomembno. Na mehkem orodju, ki poganja 2000 delov, nikogar ne zanima.
Kaj pa aluminijasti kalupi?
Nekatere trgovine ponujajo mehko orodje iz aluminija, običajno 7075-T6 ali QC-7. Aluminij deluje hitreje in stane manj kot jeklo. Ampak žolči. Drsniki in dvigala se hitro obrabijo, ker aluminij ne mara stika kovine s kovino pod pritiskom. Luknje za ejektorske zatiče so podaljšane. In če uporabljate kakršno koli inženirsko plastiko pri temperaturi taljenja nad 250 stopinj, se aluminij zmehča in izgubi dimenzijsko stabilnost.
Videli smo, da se aluminijasti kalupi dobro obnesejo pri-nizkotemperaturnih materialih, kot so LDPE, nekateri TPE in standardni PP. Poleg tega se držite jekla.
Pričakovanja o površinski obdelavi
NAK80 lahko polirate v SPI A-2 ali boljši-to smo storili. Ampak tukaj je resničnost: vzdrževanje tega laka zahteva delo. Na mehkejšem substratu so med nastavitvijo orodja lažje vidne sledi rokovanja. Po 500 posnetkih na visoko-poliranem optičnem delu boste morda morali ponovno polirati. Pri utrjenem kalupu H13 bi med cikli poliranja porabili 3000–5000 posnetkov.
Za teksturirane površine (EDM iskra zaključki, kemično jedkanje) deluje mehko orodje v bistvu enako kot trdo orodje. Tekstura dejansko pomaga prikriti vsako manjšo degradacijo površine.
Časovnica in postopek
Naš tipični projekt mehkega orodja poteka takole:
Stranka pošlje 3D CAD, mi pa v 24 urah pregledamo možnost oblikovanja. Sledi citat. Ko je potrjena, opravimo popolno analizo DFM, vključno z lokacijo vrat, postavitvijo ločilne črte, koti ugreza, možnimi sledovi pogreznin-enako stopnjo inženirske strogosti kot proizvodno orodje. Oblikovanje kalupa traja 3-5 dni, odvisno od zahtevnosti. Rezanje jekla, EDM in poliranje potekajo še 10-15 dni. Vzorci T1 so poslani 2-3 tedne od začetka projekta.
Ta časovnica pojasnjuje, zakaj se je naša ekipa udeležila nedavne razstave Plast Eurasia Istanbul-stranke iz Evrope in Bližnjega vzhoda vedno bolj želijo hitre{1}}možnosti orodja za struženje, ki ne ogrožajo pristnosti materiala. 3D-tiskani vzorci in uretanski ulitki imajo svoje mesto, vendar niso brizgani deli v proizvodni smoli. Ko potrebujete funkcionalno testiranje, validacijo sklopov ali predpise, potrebujete pravo stvar.
Iskanje pravega proizvajalca kalupov za brizganje po meri
Vsaka trgovina ne dela dobro mehkega orodja. Inženirska disciplina se mora ujemati s proizvodnim orodjem-ustrezen pregled DFM, analiza toka kalupa, kadar je to upravičeno, pregled dimenzij na T1. Nekatere trgovine mehko orodje obravnavajo kot predmete za zavrženje in režejo vogale, ko se prilegajo in končajo. Dobiš, kar plačaš.
Hranimo materialne certifikate za našo jekleno zalogo (NAK80 izvira iz pooblaščenih distributerjev Daido, ne na sekundarnem trgu), izvajamo polna dimenzionalna poročila o vzorcih T1 in vzdržujemo enake postopke vodenja kakovosti za mehka orodja kot za naše visoko-kavitacijske avtomobilske kalupe. Certifikati ISO 9001 in TS/16949 veljajo ne glede na pričakovano življenjsko dobo.
Ko mehko orodje ni smiselno
Ne uporabljajte mehkega orodja, če:
- Vaša prostorninska projekcija presega 25.000 delov. Orodje se bo obrabilo in vseeno boste morali izdelati drugo. Vnaprej porabite denar za ustrezno proizvodno orodje.
- Del zahteva mikro{0}}funkcije z ozkimi tolerancami. Mehko jeklo ne bo obdržalo lastnosti pod 0,02 mm tako dolgo kot kaljeno orodno jeklo. Na ostrih kotih in tankih rebrih pride do hitrejše obrabe.
- Obdelujete zelo abrazivne materiale, kot so najlon-napolnjen s steklom ali spojine-napolnjene z minerali. Ti prežvečijo mehko orodje. Imeli smo stranke, ki so vztrajale pri mehkih orodjih za 40 % GF PA6, potem pa so se spraševale, zakaj so vrata po 400 strelih izgledala grozno. Orodje uskladite z materialom.
- Za stroškovno učinkovitost potrebujete več{0}}postavitev votlin. Izdelava mehkega orodja z 8 votlinami je le redko smiselna. Stroški se približajo proizvodnemu orodju, vendar življenjska doba tega ne opravičuje.
Sodelovanje z dobaviteljem za brizganje na področju mehkega orodja
Dobra komunikacija preprečuje težave. Povejte svojemu dobavitelju:
Pričakovana skupna količina v življenjski dobi programa
Material in morebitna vsebnost polnila
Zahteve za končno obdelavo površine (kozmetične ali funkcionalne)
Kritične dimenzije, ki jih je treba vzdržati skozi celotno vožnjo
Časovni pritisk in zakaj
Izkušen izdelovalec kalupov za brizganje plastike vas bo usmeril k pravemu pristopu. Včasih je to mehko orodje. Včasih je aluminij. Včasih je pošten odgovor "preživite dodatne tri tedne in naredite to pravilno s kaljenim jeklom." Cilj je, da so vaši deli izdelani pravilno, ne pa da vam prodajajo en pristop orodja namesto drugega.
Ta tehnični pregled odraža naše izkušnje z več kot 400 projekti plesni letno pri ABIS Mold Technology, Shenzhen. Naša inženirska ekipa sodeluje s strankami v avtomobilski industriji, potrošniški elektroniki, medicinskih napravah in industrijskih aplikacijah-pri čemer usklajuje časovni razpored, proračun in zahteve glede kakovosti, da priporoči ustrezne rešitve orodij za vsak projekt.