V zadnjem četrtletju smo od evropskega podjetja za medicinske pripomočke prevzeli projekt reševanja. Njihov prvotni dobavitelj je navedel robna vrata na aKalup za brizgo z 32 votlinamiker je bil strošek orodja za 14.000 € nižji kot pri alternativnem-zapornem ventilu. Osemnajst mesecev po začetku proizvodnje so akumulirane izgube zaradi predelave ostankov vrat, dimenzijskega premika in dveh popolnih zamenjav votlih blokov dosegle 387.000 EUR. Skupina za nabavo, ki je odobrila prvotno ponudbo, tam ne dela več.
Izbira vrat je tista, kjer programi brizganja finančno uspejo ali propadejo. Ne na robu. V jedru.
Struktura stroškov, ki je nihče ne navede v ponudbi
Dobavitelji kalupov navajajo orodje kot kapitalsko postavko. Ne razčlenjujejo pa, kako bo zasnova vrat vplivala na vašo ekonomičnost na-kos za naslednjih pet let.
Vrata na robu hladnega vodila v letnem programu s 150.000 enotami, ki uporabljajo PA66-GF30 pri 4,20 €/kg, ustvarijo približno 19 % odpadnega materiala glede na težo, če vključite ostanke cevi, vodila in vrat. Ti odpadki gredo bodisi na ponovno mletje, kar zahteva opremo, talno površino, nadzor onesnaženja in sledenje razmerju mešanice, ali pa gredo na odlaganje. Nobena možnost ni brezplačna. Nobena možnost se ne pojavi v vaši ponudbi orodja.
Čas cikla je drugo nevidno gonilo stroškov. Tekalni sistem v hladnem tekočem kalupu se mora strditi, preden se lahko kalup odpre. Pri 28-sekundnem osnovnem ciklu hlajenje drsnika doda 4–6 sekund, odvisno od premera drsnika in postavitve hladilnega krogotoka. Te sekunde se neposredno pretvorijo v strojne ure. Pri stroških stroja 45 €/uro 5-sekundno podaljšanje cikla na 150.000 letnih enotah stane 9.375 € na leto dodatne porabe zmogljivosti. V petletni življenjski dobi programa ta ena sama izbira zasnove stane 46.875 € samo v strojnem času.
Vroče tekoči sistemiv celoti odpravite odpadne vode in odstranite hlajenje tekačev iz enačbe časa cikla. Orodje stane več. Ekonomika na-kos se izboljša. Vprašanje je, kje je prelom-za vaš določen program.
Prelomni{0}}izračun: številke, ki bi jih moral izvajati vaš dobavitelj
Lani smo izdelali model primerjave stroškov za program ohišij priključkov, ki ponazarja okvir odločanja. Del je tehtal 8,4 g v PBT-GF30. Letna projekcija obsega je bila 280.000 enot. Strošek materiala je znašal 3,85 €/kg.
Scenarij Cold Runner
Cena orodja je znašala 23.500 € za kalup s 4 votlinami in podvodnimi vrati. Teža strelca na strel je bila 6,2 g, kar je pomenilo skupno težo strela 39,8 g za izdelavo štirih delov po 8,4 g. Izkoristek materiala je bil 84,4 %. Letni stroški materiala izračunani na 4.291 € na leto v odpadkih. Čas cikla je bil 31 sekund, rezultat pa je bil 116 strelov na uro. Ročni pregled vrat je pri dodelitvi dela dodal 0,008 € na kos.
Scenarij Hot Runner
Cena orodja je bila 38.200 € za enako število votlin s toplotnimi vrati. Brez odpadkov tekača. Čas cikla se je zmanjšal na 24 sekund, s 150 posnetki na uro. 29-odstotno izboljšanje pretoka je pomenilo, da je enaka letna količina zahtevala 23 % manj strojnih ur.
Delta orodja je bila 14.700 €. Letni prihranek zaradi odprave materialnih odpadkov, zmanjšanja strojnega časa in zmanjšanja dela je znašal 11.840 €. Breznadnost-je padla na 14,9 meseca proizvodnje. Vsak mesec po tem je konfiguracija vročega kanala prihranila 987 € v primerjavi s hladnim sistemom.
To je matematika, ki bi vam jo moral pokazati dobavitelj med pregledom DFM. Če ga ne izvajajo, sprejemate slepo odločitev o spremenljivki, ki vpliva na ekonomiko vašega programa bolj kot skoraj katera koli druga izbira orodja.
Izbira tipa vrat znotraj sistemov s hladnim vodilom
Hladni programi so še vedno smiselni za posebne profile programov. Letne količine pod 60.000 enotami, blagovne smole pod 2,50 €/kg in deli, kjer lokacija ostankov vrat ni-kritična, vse daje prednost ekonomičnosti hladnega pogona. Vprašanje nato postane, katera vrsta vrat znotraj tega sistemskega razreda.
Robna vrata
Robne zapornice so nameščene na ločevalni črti in omogočajo razmeroma velike-prereze, kar je v pomoč pri debelo{1}}stenskih delih ali visoko-viskoznih materialih. Kompromis-je vidni ostanki in ročno delo pri obrezovanju. Pri programu, ki izvaja 40.000 enot letno s stroški obrezovanja 0,04 € na-kos, je to 1600 €/leto dela, ki bi ga drugačna vrsta vrat morda odpravila.
Podmorska vrata
Vrata podmornice potekajo pod ločevalno črto pod kotom in se samodejno strižejo med izmetom. Odpravijo obrezovanje in skrijejo ostanke pod kozmetično površino. Omejitev je premer vrat, običajno največ 1,2-1,8 mm, kar omejuje zmogljivost pretoka. Programi, ki uporabljajo steklo{6}}napolnjene materiale z obremenitvijo nad 30 %, se pogosto srečujejo s težavami pri polnjenju podvodnih zapornic, ker omejen prečni prerez povzroča čezmeren padec tlaka na zapornicah.
Zavihki
Vrata z zavihki raztezajo vodilo čez rob dela in potekajo skozi tanko površino. Jeziček se med izmetom čisto odlomi in opazovalna oznaka pade na ne-funkcionalno površino. Vrata z zavihki delujejo dobro za dele s tankimi-stenami, kjer je ravnovesje polnjenja ključnega pomena, vendar povečujejo količino odpadkov v primerjavi z neposrednimi robovi.
Pahljačasta vrata
Ventilatorska vrata razširijo vstop taline po širšem-prerezu, kar zmanjša strižno napetost na vstopu in izboljša enakomernost polnjenja na velikih ravnih delih. Kazen je znatna izguba tekača iz samega ventilatorskega dela. Na splošno priporočamo pahljačasta vrata le, če geometrija dela povzroča težave pri polnjenju s točkovnimi vrati in ko so stroški materiala dovolj nizki, da so dodatni odpadki sprejemljivi.
Odločitev med tema možnostma ni tehnična prednost. Gre za problem optimizacije stroškov z omejitvami. Kakšni so vaši materialni stroški? Kakšna je vaša glasnost? Kakšne so vaše kozmetične zahteve? Kakšni so vaši stroški dela za obrezovanje? Odgovori na ta vprašanja določajo pravilno vrsto vrat za vaš program.
Izbira toplotočnega ventila: termični proti ventilu
Znotraj toplotočnih sistemov je izbira med toplotnimi in ventilskimi zapornicami enako pomembna za ekonomičnost programa.
Termična vrata se zanašajo na nadzorovano zamrzovanje, da zaprejo odprtino vrat med streli. Majhen plastični čep se med hlajenjem strdi na konici zapornice, nato pa ob naslednjem gibu vbrizga izpuhti v votlino. Sistem je mehansko preprost, brez gibljivih delov na vratih. Stroški orodja znašajo 800-1500 € na kapljico, odvisno od konfiguracije šob. Omejitev je občutljivost procesa. Kakovost ostankov vrat je odvisna od natančnega nadzora temperature na konici šobe, doseganje doslednih rezultatov pa zahteva skrben razvoj postopka med vzorčenjem.
Vrata ventila uporabljajo mehanski zatič, ki ga aktivirajo pnevmatski ali hidravlični cilindri, da fizično zaprejo odprtino vrat. Zatič se premakne naprej, da zapre vratca, se umakne, da omogoči polnjenje, in se ponovno premakne naprej, preden se kalup odpre. Ta pozitivna zaustavitev odpravlja napenjanje, preprečuje slinjenje med odprtjem kalupa in proizvaja dosledno kakovost ostankov v širšem procesnem oknu. Stroški orodja se gibljejo med 1.800 in 3.200 € na padec, odvisno od aktivacijskega sistema in zasnove zatiča.
Delta stroškov med toplotnim in ventilskim zapiranjem na 8-kapljičnem sistemu lahko preseže 15.000 €. Ta premija je upravičena, kadar uporaba zahteva površine brez sledi, ko se material nagiba k cedjenju slin ali strunam ali ko je stabilnost postopka ključnega pomena za doslednost kakovosti. Zunanji deli avtomobilskega razreda A,ohišja za medicinske pripomočkes kozmetičnimi zahtevami, optične komponente pa običajno določajo ventilska vrata ne glede na povečanje stroškov.
Zaporedno zapiranje ventilov doda še eno raven zmogljivosti in stroškov. Posamezna vrata se odpirajo in zapirajo v skladu s programiranim časom, kar omogoča, da fronta taline napreduje po votlini v nadzorovanem zaporedju, namesto da se polni iz vseh vrat hkrati. Plastics Technology je dokumentirala zmanjšanje časa cikla s 110 sekund na manj kot 75 sekund pri programih za avtomobilske odbijače z uporabo sekvenčnega polnjenja (ptonline.com). Tehnologija tudi zmanjša zahtevano tonažo sponk za 20-30 %, ker je najvišji tlak v votlini nižji med zaporednim polnjenjem kot med sočasnim polnjenjem.
Zaporedni sistemi zahtevajo dodatne krmilnike, senzorje in programiranje. Premija za orodje v primerjavi s standardnimi ventilskimi vrati lahko preseže 25.000 € za kompleksne aplikacije z več-vrati. Povračilo je v celoti odvisno od izboljšanja časa cikla in prihrankov tonaže sponk na vaši specifični geometriji delov.
Materialne omejitve pri izbiri vrat
Določene kombinacije materialov in vrat preprosto ne delujejo. Odkrivanje tega med vzorčenjem T1 in ne med pregledom DFM stane čas in denar.
Materiali,-polnjeni s steklomobremenitev nad 25 % dramatično pospeši obrabo vrat. Abrazivna vlakna razjedajo zaporno jeklo in spreminjajo lastnosti polnila v življenjski dobi proizvodnje. Pri programu s 500.000-enotami smo opazili, da so robna vrata v prvih dveh letih proizvodnje zahtevala dvakratno ponovno rezanje. Rešitev je oblikovanje vrat kot zamenljivih vložkov že na samem začetku. Zasnova vložka doda 600–900 € začetnim stroškom orodja, vendar se izogne prekinitvam proizvodnje zaradi kasnejše obnove vrat.
Materiali,-občutljivi na strig, vključno s POM, nekaterimi TPE-ji in nekaterimi-smolami na biološki osnovi, se razgradijo, ko jih potisnemo skozi premajhna vrata pri visoki hitrosti. Degradacija se kaže kot razbarvanje v bližini vrat, zmanjšane mehanske lastnosti ali površinske napake. Prerez vrat-mora biti večji, kot predlagajo standardna pravila o velikosti, profili hitrosti vbrizgavanja pa zahtevajo natančno optimizacijo med razvojem procesa.
Visokotemperaturne -smole, kot sta PEEK in PEI, zahtevajo specializirane komponente vročega voda, ki so ocenjene za temperature obdelave nad 350 stopinj. Standardni sistemi z vročimi kanali v teh aplikacijah odpovejo. Poglavje o materialih v vašem RFQ bi moralo izrecno potrditi, da je dobavitelj že obdelal vašo družino smol in ima ustrezno zmogljivost za vroče tekoče stroje, če je ta sistem predlagan.
Kristalni materiali se skrčijo bolj kot amorfni materiali, krčenje pa se spreminja glede na smer toka. Lokacija vrat neposredno vpliva na porazdelitev krčenja in zvijanje končnega dela. Ko prejmete ponudbo kalupa za POM ali PA del, prosite za rezultate simulacije zvijanja, ki primerjajo vsaj dve možnosti lokacije vrat. Dobavitelji, ki zagotavljajo samo eno-analizo toka možnosti, ne opravljajo ustreznega inženirskega dela.
Kaj bi moral zahtevati vaš RFQ
Pogovor o izbiri vrat se mora zgoditi med kotiranjem, ne po sprostitvi orodja. Vaš RFQ mora izsiliti ta pogovor tako, da zahteva posebne rezultate.
Zahtevajte podrobno razčlenitev sistema vročega tekača, če je ta konfiguracija predlagana. Znamka, model, število območij, specifikacije krmilnika, seznam rezervnih delov s ceno. Generični vrstični elementi "vključen sistem vročega tekača" preprečujejo smiselno primerjavo med dobavitelji.
Zahtevajsimulacija toka kaluparezultati, ki prikazujejo čas polnjenja, tlak pri prenosu, lokacije zvarnih linij in predvidevanje zvijanja. Zahtevajte primerjavo vsaj dveh možnosti lokacije vrat z utemeljitvijo priporočenega pristopa. Dobavitelji, ki zavračajo to zahtevo, sporočajo omejene inženirske zmogljivosti.
Določite zahteve za ostanke vrat v merljivih izrazih. Največja višina ostankov, premer, sprejemljivo stanje površine. Pridobite pisno zavezo pred izdajo kalupa.
Za polnjene materiale zahtevajte potrditev zasnove zamenljivega vložka. Zahtevajte specifikacijo materiala za vložek in pričakovani interval zamenjave na podlagi izkušenj dobavitelja s podobnimi programi.
Zahtevajte razčlenitev časa cikla, ki prikazuje čas polnjenja, čas pakiranja, čas hlajenja in čas odpiranja/zapiranja kalupa. Vprašajte, katere predpostavke vodijo oceno časa hlajenja in kako izbira sistema vrat vpliva na to število.
Zakaj je to pomembno za vaš naslednji program
Izbira vrat je ena redkih odločitev o orodju, ki neposredno vpliva tako na vašo kapitalsko naložbo kot na vašo tekočo ekonomiko na-kos. Večina drugih izbir orodij vpliva na stroške v eno ali drugo smer. Gates vpliva na oba.
Ekipe za nabavo, ki jim to uspe, so tiste, ki zahtevajo-analizo rentabilnosti med ponudbami, zahtevajo podatke o simulacijah pred izdajo orodja in že od začetka vgrajujejo vzdrževanje vratnega sistema v svoje modele stroškov proizvodnje.
Naša inženirska ekipa izdela primerjalne modele vratnih sistemov kot standardno prakso med pregledom DFM. Obdelali smo dovolj različnih materialov in panog, da smo vedeli, kje so pragovi odločitve za različne profile programov. Ko pride program s parametri, ki se približajo-meji rentabilnosti, izrecno izvedemo številke, namesto da bi se privzeto prilagodili dobaviteljevim željam ali zgodovinski praksi.
Če vaš naslednji program vključuje odločitve o sistemu vrat, ki bi lahko pomembno vplivale na vašo strukturo stroškov, nam pošljite svojo geometrijo delov, specifikacijo materiala in projekcijo prostornine. Izvedli bomo primerjavo in vam pokazali, kje je vaša-nedonosnost.