Oprócz pojedynczego oprzyrządowania, wtryskarka oferuje również opcję wielu form poprzez modernizację, dzięki czemu liczbę form można zwiększyć z pięciu do sześciu lub więcej. Znacznie poprawia to wydajność produkcji wtryskarki, która spełnia potrzeby nowoczesnego przemysłu w zakresie zwiększonej produktywności. Funkcja wtryskarki z wieloma formami, która wykorzystuje kilka form do pracy w tym samym czasie, nazywana jest produkcją wtryskową z wieloma formami, która osiąga dużą prędkość, niskie koszty i ostatecznie zwiększoną produktywność.

Formowanie wtryskowe to jeden ze sposobów wytwarzania części z tworzyw sztucznych. Jest to proces, w którym topimy tworzywo sztuczne, wtryskujemy je do gniazda formy i pozwalamy mu ostygnąć i stwardnieć do kształtu określonego przez formę. Jednym z najczęstszych pytań, jakie otrzymuję, gdy mówię o formowaniu wtryskowym, jest to, czy maszyna może obsługiwać więcej niż jedną formę w tym samym czasie. W tym artykule omówię uruchamianie wielu form na wtryskarce: Czy jest to możliwe? Jakie są korzyści? Z jakimi wyzwaniami trzeba się zmierzyć? Co należy wziąć pod uwagę?

Wykonalność obsługi wielu form na maszynie do formowania wtryskowego

Zdolność wtryskarki do obsługi wielu form zależy od takich czynników, jak wydajność maszyny, rozmiar formy i złożoność produkowanych części. Wiele nowoczesnych wtryskarek jest wyposażonych w wiele form, które mogą obsługiwać więcej niż jeden proces uszlachetniania. Funkcje te obejmują CME, stół obrotowy i części formowalne, które są okresowo wymieniane.

Zalety i wady korzystania z wielu form wtryskowych

Zalety

1. Zwiększona wydajność produkcji: Używając jednej wtryskarki do produkcji poszczególnych części, można zoptymalizować czas poświęcany na wieloetapowe operacje, co poprawia wydajność produkcji. Korzystanie z formy ze stołem obrotowym umożliwia tworzenie wielu form i odmian w różnych pozycjach, co ostatecznie usprawnia produkcję wielu modeli i specyfikacji.

2. Oszczędność kosztów: Używając wielu form do produkcji wyrobów, można zaoszczędzić na kosztach zakupu innych maszyn do formowania wtryskowego, co również zmniejsza inwestycje kapitałowe.

3. Niższe koszty produkcji: Wielostrzałowe formowanie wtryskowe ma tę zaletę, że pozwala produkować wiele form jednocześnie, co oszczędza czas przestojów i koszty produkcji wadliwych produktów, a tym samym obniża koszty produkcji.

4. Lepsza jakość produktu: Charakterystyka wielu form pozwala na bardziej równomierne tarcie, co zmniejsza potrzebę mechanicznego zużycia podczas otwierania i zamykania formy, zwiększa stabilność formy w produkcji i wydłuża jej żywotność.

5. Zmniejszone wymagania dotyczące sprzętu do formowania wtryskowego: Wielokrotne formowanie wtryskowe to proces, który w pełni wykorzystuje zdolność produkcyjną wtryskarek, skraca cykle produkcyjne i wydłuża żywotność maszyny.

Wady

1. Długie czasy przełączania form: Kiedy masz różne formy, musisz się między nimi przełączać, a to wymaga czasu.

2. Zwiększone wskaźniki awaryjności: Gdy w procesie formowania wtryskowego wykorzystywana jest więcej niż jedna forma, na maszyny wywierany jest większy nacisk, a to może naprawdę zepsuć systemy konserwacji i napraw.

Uwagi dotyczące korzystania z wielu form

1. Wymagani wykwalifikowani operatorzy: Wykorzystanie wielu form w procesie formowania wtryskowego sprawia, że obsługa wtryskarki jest bardziej skomplikowana, więc aby uniknąć wypadków, potrzebni są doświadczeni operatorzy.

2. Konserwacja sprzętu: Korzystanie z wielu form oznacza, że producent form musi zwracać większą uwagę na konserwację wtryskarki i normalne działanie formy, aby uniknąć częstych przerw w produkcji i wydłużyć żywotność formy.

3. Planowanie produkcji: W tym przypadku powodem, dla którego ważne jest korzystanie z wielu form do wytwarzania produktów z wyprzedzeniem, jest zapewnienie płynności planu produkcji.

4. Kompatybilność maszyn: Nie wszystkie wtryskarki są przystosowane do pracy z wieloma formami jednocześnie. Producenci muszą sprawdzić, czy ich sprzęt, taki jak wtryskarki, może wykonać wszystkie zadania wymagane do pracy z wieloma formami.

5. Wyrównanie i synchronizacja formy: Dokładne dopasowanie i połączenie formy są ważne dla osiągnięcia stałego rozmiaru części, zapobiegania wadom, takim jak wypływki i wypaczenia itp.

6. Koszty pleśni: Koszt zakupu zestawu form dla skomplikowanych lub wysoce precyzyjnych części może być bardzo wysoki. Fabryki muszą wziąć pod uwagę główne wskaźniki wykonalności, żywotność form i współczynniki amortyzacji.

7. Konserwacja i przestoje: Praca wielu form na jednej maszynie w tym samym czasie zwiększa prawdopodobieństwo zużycia, co może prowadzić do częstszych potrzeb konserwacyjnych i potencjalnych przestojów na naprawy i konserwację.

Studium przypadku: Rozwiązanie do formowania wtryskowego Tandem Molding

Technologia Tandem Molding to proces wykorzystujący dwie identyczne lub podobne formy zamontowane na jednej wtryskarce. Zasadniczo pracują one jednocześnie, aby osiągnąć pożądany rezultat. Dana przerwa czasowa między ustawieniem produktów na jednej formie i drugiej jest wykorzystywana do procesu formowania wtryskowego produktów z alternatywnej formy, a maszyna wykorzystuje czas pomiędzy, aby zrównoważyć dwie formy, maksymalizując wydajność na godzinę pracy.

Wydajność technologii formowania tandemowego jest zwykle niezrównana, może zwiększyć wydajność produktu o 40-80% i zaoszczędzić 30-40% na inwestycjach w sprzęt i automatyzację, jeśli warunki procesu i konfiguracje sprzętu są odpowiednie.

Obowiązujące scenariusze

Technologię Tandem Molding można stosować w produktach o czasie cyklu wynoszącym ponad 30 sekund, tych samych kombinacjach materiałów i rozmiarach zbliżonych do siebie lub sparowanych strukturach molekularnych. Zrobiliśmy to z częściami typu "rama przednia - obudowa śrubowa" i "pokrywa - podstawa dolna" z symetrycznymi produktami, częściami inżynierii systemowej, które są znormalizowane i obejmują wiele zestawów form, oraz płaskimi dużymi częściami ramowymi, w tym pustą strukturą z łatwą instalacją kanałów przepływowych. Można łączyć te części i formy oraz produkować je wydajnie przy użyciu płytkich wnęk.

Wymagania dotyczące form

W przypadku formowania tandemowego forma składa się z dwóch części: jedna to system gorących kanałów, który naprzemiennie wykonuje wtrysk do przedniej i tylnej formy, a druga to system blokujący, który naprzemiennie otwiera i zamyka formy. Z drugiej strony, konstrukcja Tandem Molding opiera się na dwóch formach, które współdzielą wtrysk. Najprostszym sposobem na naprzemienne korzystanie z przedniej i tylnej formy jest użycie przedniego i tylnego systemu gorących kanałów.

Obecnie większość producentów gorących kanałów projektuje swoje produkty do formowania tandemowego, a także do tanich form zimnokanałowych, które mogą wykonywać formowanie tandemowe, a nawet do istniejących dwóch form, które można zmodernizować do użytku łączonego. Ogólnie rzecz biorąc, złożoność nie tkwi w formowaniu, ale głównie w gorącym kanale.

Wymagania dotyczące maszyn do formowania wtryskowego

W przypadku formowania jednostronnego nie trzeba dokonywać żadnych skomplikowanych regulacji maszyn do produkcji form. Wystarczy włożyć płytkę do formy hydraulicznej, która zwiększa grubość części zaciskowej maszyny do formowania, tak aby nakładające się formy pasowały. Zazwyczaj oznacza to zwiększenie grubości mocowania formy o około 20-25% więcej niż standardowa pojemność formy.

W przypadku formowania tandemowego konieczne jest użycie oprogramowania sterującego, w którym system sterowania wtryskarki zawiera to oprogramowanie, aby uwzględnić zmienne używane podczas przetwarzania formy A i formy B w celu wytworzenia różnych produktów. Zatrzymywanie i uruchamianie stopu oraz ilość lub objętość stopu są kluczowymi cechami poprawiającymi wydajność produkcji.

Jeśli nie masz wystarczającej wydajności topienia, możesz użyć niezależnych urządzeń do utrzymywania ciśnienia lub zamknąć zawory dysz, aby rozpocząć proces plastyfikacji wcześniej podczas utrzymywania ciśnienia. Zazwyczaj aplikacje te nie wymagają najdroższego sprzętu, a kolejne ulepszenia zwykle zwiększają koszt sprzętu tylko o 5-10% w stosunku do tego, co było wcześniej. Gdy pojedyncza maszyna może pracować z taką samą wydajnością jak dwie maszyny, wszystko, co otrzymujesz, to oszczędność kosztów, gdy tylko formy mogą nadążyć.

Różnice między formowaniem tandemowym a formowaniem stosowym

Kiedy ludzie po raz pierwszy zaczynają używać form stosowych zamiast form jednopowierzchniowych, często pytają mnie o różnicę w tym, co można z nich zrobić. Najprostszą formą formowania w stosie jest po prostu wykonywanie części na zmianę w formie A i formie B. Jest to stosowane głównie w przypadku części technicznych, które muszą być grube. To nie jest jak flash molding, gdzie tworzysz skomplikowaną część (i zajmuje to więcej czasu). Formowanie w stosie jest używane do produkcji cienkich części lub części z wieloma wnękami, gdzie czas cyklu jest krótki (mniej niż 10-15 sekund), a czas chłodzenia jest krótszy niż 5-6 sekund.

Tak więc, formowanie w stosie jest procesem, który wymaga jednoczesnego otwarcia form A i B, zawieszenia środkowej formy podczas otwierania form, a następnie radzenia sobie z kwestiami takimi jak stabilność pozycji, wsparcie i synchronizacja, gdy masz do czynienia ze strukturą formy. Głównym problemem jest potrzeba wytrzymałości, precyzji i trwałości części mechanicznych wykorzystywanych do produkcji części w warunkach produkcji z dużą prędkością. Producenci form, którzy są w stanie wyprodukować wysokiej jakości, niezawodne i precyzyjne formy, nie są tacy jak inne warsztaty. Zazwyczaj pobierają więcej opłat za swoje formy niż przeciętni producenci.

Wraz ze wzrostem liczby wnęk rosną koszty. Duża prędkość produkcji powoduje bardzo wysokie koszty ze względu na równowagę przepływu i sekwencyjne sterowanie zaworami. Aby uwzględnić jakość i stabilność produkcji, fabryka form zazwyczaj wybiera marki gorącokanałowe, takie jak Moldmaster lub Husky, które kosztują więcej. Ostatecznie wysoki koszt form wpłynie na konkurencyjność firmy w projekcie. Proces formowania tandemowego pozwala na otwarcie tylko jednej powierzchni podziału formy na raz podczas każdego cyklu, podczas gdy druga połowa pozostaje względnie trwale zablokowana w pozycji. To, co czyni tę metodę wartościową, to fakt, że układ formy jest podobny do konwencjonalnej formy, więc nie ma problemu wysokiej złożoności struktury formy.

Proces formowania w stosie wymaga wyższych kryteriów akceptacji dla precyzji i obróbki, dłuższych cykli formowania i wolniejszych prędkości produkcji w porównaniu z opłacalnym i bardziej wybaczającym procesem formowania. Ponadto, Tandem Molding nie preferuje stosowania konstrukcji o wysokiej wnęce, więc polega na bardziej popularnych na rynku markach gorących kanałów.

Formowanie tandemowe, dzięki posiadaniu tylko jednej powierzchni podziału formy, otwiera tylko jedną powierzchnię podziału na raz i pojedynczą powierzchnię podziału, w przeciwieństwie do formowania stosowego, w którym trzeba otwierać i wtryskiwać na dwie powierzchnie podziału jednocześnie. W związku z tym maszyna musi mieć minimalną przestrzeń załadunkową w obrębie mocowania formy (równoległość) oraz wydajność topienia i wtrysku w części formowania wtryskowego.

Wtryskarka zwykle używana do formowania w stosie jest w większości przypadków o 1-2 specyfikacje wyższa niż ta używana do formowania w tandemie dla tej samej liczby wnęk. Fakt, że formowanie grawitacyjne w tandemie ma dłuższą długość cyklu, ale jednocześnie wykorzystuje mniejsze obciążenie sprzętu niż formowanie w stosie, sprawia, że jest to idealne rozwiązanie dla produktów krajowych, podczas gdy szybka i stabilna produkcja formowania w stosie stanowi duże wyzwanie dla krajowych marek.

Produkcja w systemie Tandem Molding jest bardziej elastyczna. Półformy A i B mogą wytwarzać różne produkty z różnymi procesami formowania wtryskowego, podczas gdy formowanie w stosie zwykle wytwarza jeden produkt z tą samą liczbą gniazd formy i warunkami wtrysku. Dla porównania, formowanie tandemowe znajduje się na niższej pozycji w stosunku do formowania stosowego ze względu na różnice w sprzęcie produkcyjnym, formach i procesach produkcyjnych. Dlatego też metoda ta jest prostszym, bardziej ekonomicznym i praktycznym sposobem na poprawę wydajności.

Wnioski

Podsumowując, to, czy możliwe jest posiadanie wtryskarki, która może obsługiwać wiele form, zależy od kilku czynników, w tym możliwości maszyny, projektu formy i wymagań produkcyjnych. Korzystanie z wielu form ma wiele zalet: oszczędza czas i pracę, czyni proces bardziej opłacalnym i pozwala na zmianę gotowego produktu. Jednak ta maszyna jest również skomplikowana w obsłudze, wymaga czasu i odrobiny umiejętności, aby ją ustawić, a na koniec trzeba pomyśleć o konserwacji. Zasadniczo producenci maszyn muszą zastanowić się, czego potrzebują i co mogą zrobić, aby sprawdzić, czy maszyna dwufunkcyjna jest dla nich dobrą opcją, aby mieć bardziej zoptymalizowany proces produkcyjny.