Литье под давлением - один из способов изготовления пластиковых деталей. Это процесс, в ходе которого мы расплавляем пластиковый материал, впрыскиваем его в полость пресс-формы, даем ему остыть и затвердеть в форме, заданной пресс-формой. Один из самых распространенных вопросов, который я получаю, рассказывая о литье под давлением, - может ли машина работать с несколькими пресс-формами одновременно. В этой статье я расскажу о том, как запустить несколько пресс-форм на машине для литья под давлением: Возможно ли это? Каковы преимущества? С какими проблемами вы можете столкнуться? И что нужно учитывать?
Целесообразность поддержки нескольких пресс-форм на машине для литья под давлением
Способность термопластавтомата работать с несколькими пресс-формами зависит от таких факторов, как производительность машины, размер пресс-формы и сложность производимых деталей. Многие современные термопластавтоматы оснащены мультиформами, которые могут обрабатывать более одной детали. К таким функциям относятся CME, поворотный стол и периодически заменяемые формообразующие детали.
Преимущества и недостатки использования нескольких пресс-форм
Преимущества
1. Повышение производительности: Использование одной машины для выпуска отдельных деталей позволяет оптимизировать время многостадийных операций и повысить производительность. Форма с поворотным столом дает возможность размещать несколько форм и вариантов в разных позициях, увеличивая выпуск изделий разных моделей и спецификаций.
2. Экономия средств: Использование нескольких форм для производства изделий позволяет избежать покупки дополнительных машин для литья под давлением и сократить капитальные вложения.
3. Снижение производственных затрат: Многокомпонентное литье позволяет одновременно изготавливать несколько вариантов, сокращая простои и расходы, связанные с выпуском брака, а значит, и общие производственные затраты.
4. Повышение качества продукции: Особенности нескольких форм обеспечивают более равномерное трение, что уменьшает механический износ при открытии и закрытии, повышает стабильность формы в производстве и продлевает срок ее службы.
5. Снижение требований к литьевому оборудованию: Многопрессформенное литье полностью использует производственные возможности машин, сокращает циклы производства и продлевает срок службы оборудования.
Недостатки
1. Длительная смена форм: При использовании разных форм приходится переключаться между ними, а это занимает время.
2. Повышенная частота отказов: Использование нескольких форм в процессе литья под давлением увеличивает нагрузку на машины и может существенно усложнить техническое обслуживание и ремонт.
Соображения при использовании нескольких форм
1. Требуются квалифицированные операторы: Использование нескольких форм усложняет управление машиной для литья под давлением, поэтому для предотвращения аварий необходимы опытные операторы.
2. Обслуживание оборудования: При использовании нескольких форм изготовитель должен уделять больше внимания обслуживанию машины для литья под давлением и нормальной работе форм, чтобы избежать частых остановок производства и продлить срок службы форм.
3. Планирование производства: в данном случае использование нескольких форм для заблаговременного выпуска продукции важно для бесперебойного выполнения производственного плана.
4. Совместимость оборудования: не все термопластавтоматы рассчитаны на одновременную работу с несколькими формами. Производителю необходимо проверить, способно ли его оборудование выполнять все операции, необходимые для многоформного производства.
5. Выравнивание и синхронизация форм: точное сопряжение и соединение форм важны для стабильности размеров деталей и предотвращения таких дефектов, как облой и коробление.
6. Стоимость форм: комплект форм для сложной или высокоточной детали может стоить очень дорого. Предприятию необходимо учитывать ключевые показатели экономической целесообразности, ресурс форм и амортизацию.
7. Техническое обслуживание и простои: одновременная эксплуатация нескольких форм на одной машине повышает вероятность износа, что может привести к более частому обслуживанию и простоям для ремонта.
Конкретный пример: Решение для литья под давлением Tandem Molding
Технология тандемного формования - это процесс, в котором используются две одинаковые или похожие формы, установленные на одной литьевой машине. Они работают одновременно для достижения желаемого результата. Заданный промежуток времени между установкой изделий на одну форму и на другую используется для процесса литья изделий из другой формы, а машина использует промежуточное время для балансировки между двумя формами, максимизируя производительность в час работы.
Эффективность технологии тандемного формования обычно не имеет себе равных, она позволяет увеличить выпуск продукции на 40-80% и сэкономить 30-40% на инвестициях в оборудование и автоматизацию, если условия процесса и конфигурация оборудования соответствуют требованиям.
Применимые сценарии
Вы можете использовать технологию тандемного формования в изделиях с временем цикла 30+ секунд, одинаковыми комбинациями материалов, близкими размерами или парными молекулярными структурами. Мы применяли эту технологию при изготовлении деталей типа “передняя рама - корпус с винтом” и “крышка - нижнее основание” для симметричных изделий, деталей системной инженерии, которые стандартизированы и включают несколько комплектов пресс-форм, а также плоских крупных рамных деталей, включающих полую структуру с легкой установкой проточных каналов. Вы можете комбинировать эти детали и пресс-формы и эффективно производить их, используя неглубокие полости.
Требования к пресс-формам
При тандемном формовании пресс-форма состоит из двух частей: одна - система горячего бега, которая чередует впрыски между передней и задней пресс-формами, а другая - система запирания, которая чередует открытие и закрытие пресс-форм. С другой стороны, конструкция Tandem Molding основана на двух пресс-формах, в которые производится совместный впрыск. Самый простой способ чередовать переднюю и заднюю пресс-формы - использовать переднюю и заднюю системы горячего хода.
Сегодня большинство производителей горячих бегунов разрабатывают свои изделия для тандемного формования, а также для недорогих форм для холодного бегуна, которые могут выполнять тандемное формование, или даже для существующих двух форм, которые могут быть переоборудованы для совместного использования. В целом, сложность заключается не в формовке, а в горячеканальной машине.
Требования к машинам для литья под давлением
При одностороннем формовании вам не придется вносить какие-либо сложные изменения в оборудование для изготовления пресс-форм. Вы просто вставляете в гидравлическую пресс-форму пластину, которая увеличивает толщину зажимной части ТПА, чтобы перекрывающиеся пресс-формы подошли друг к другу. Как правило, это означает увеличение толщины зажимной части пресс-формы примерно на 20-25% больше, чем мощность стандартной пресс-формы.
При тандемном формовании необходимо использовать управляющее программное обеспечение, которое включает в себя систему управления термопластавтоматом, чтобы учесть переменные, используемые при обработке пресс-формы А и пресс-формы В для производства различных изделий. Остановка и запуск расплава, количество или объем расплава - ключевые характеристики для повышения эффективности производства.
Если вам не хватает емкости для расплава, вы можете использовать независимые устройства для поддержания давления или закрыть клапаны форсунок, чтобы начать процесс пластификации раньше во время поддержания давления. Как правило, для этих целей не требуется самое дорогое оборудование, а последующие усовершенствования обычно увеличивают стоимость оборудования лишь на 5-10% по сравнению с тем, что у вас было раньше. Когда одна машина может работать с той же производительностью, что и две машины, вы получаете только экономию средств, как только формы могут идти в ногу со временем.
Различия между тандемным и штабельным формованием
Когда люди впервые начинают использовать штабельные формы вместо однолицевых, они часто спрашивают меня о разнице в том, что вы можете сделать с их помощью. Самая простая форма стекового формования - это поочередное изготовление деталей в форме А и форме В. Это используется в основном для технических деталей, которые должны быть толстыми. Это не похоже на флэш-формовку, когда вы делаете сложную деталь (и на ее изготовление уходит больше времени). Стопочное формование используется для изготовления тонких деталей или деталей с большим количеством полостей, где время цикла короткое (менее 10-15 секунд), а время охлаждения - менее 5-6 секунд.
Итак, штабельное формование - это процесс, требующий одновременного открытия форм A и B, подвески центральной формы на время открытия форм, а затем решения таких вопросов, как стабильность положения, поддержка и синхронизация при работе с конструкцией формы. Основная проблема заключается в необходимости обеспечения прочности, точности и долговечности механических деталей, используемых для изготовления деталей в условиях высокоскоростного производства. Формовщики, которые могут производить высококачественные, надежные и точные пресс-формы, не похожи на других мастеров. Они обычно берут за свои формы больше, чем за обычные пресс-формы.
С увеличением количества полостей возрастает стоимость. Высокая скорость производства приводит к чрезвычайно высоким затратам из-за баланса потока и последовательного управления клапанами. Для обеспечения качества и стабильности производства завод-изготовитель пресс-форм обычно выбирает такие марки горячеканальных пресс-форм, как Moldmaster или Husky, которые стоят дороже. В итоге высокая стоимость пресс-форм влияет на конкурентоспособность компании в проекте. Процесс тандемного формования позволяет в каждом цикле одновременно открывать только одну поверхность разъема пресс-формы, в то время как вторая половина остается в относительно фиксированном положении. Ценность этого метода заключается в том, что компоновка пресс-формы аналогична обычной пресс-форме, поэтому он не имеет проблемы высокой сложности конструкции пресс-формы.
Процесс штабельного формования требует более высоких критериев точности и обработки, более длительных циклов формования и более низкой скорости производства по сравнению с экономичным и более щадящим процессом формования. Кроме того, компания Tandem Molding не предпочитает использовать конструкции с высокими полостями, поэтому она полагается на более распространенные на рынке марки горячих бегунов.
Тандемное формование, имея только одну поверхность разъема пресс-формы, открывает только одну поверхность разъема за раз и одну поверхность разъема, в отличие от штабельного формования, где необходимо открывать и впрыскивать сразу в две поверхности разъема. Таким образом, необходимо, чтобы машина имела минимальное загрузочное пространство в зоне смыкания пресс-форм (параллельность) и производительность по расплаву и впрыску в части литья под давлением.
Термопластавтомат, обычно используемый при штабельном формовании, в большинстве случаев на 1-2 характеристики выше, чем тот, который используется при тандемном формовании для того же количества полостей. Тот факт, что тандемное гравитационное формование имеет большую длительность цикла, но при этом использует меньшую нагрузку на оборудование, чем штабельное формование, делает его идеальным для отечественной продукции, в то время как быстрое стабильное производство штабельного формования представляет большие трудности для отечественных брендов.
Производство методом тандемного литья является более гибким. Полуформы A и B могут производить различные изделия с разными процессами литья под давлением, в то время как штабельное литье обычно производит одно изделие с одинаковым количеством полостей формы и условиями впрыска. По сравнению с литьем в штабель тандемное литье находится в менее выгодном положении из-за различий в производственном оборудовании, пресс-формах и производственных процессах. Таким образом, этот метод является более простым, экономичным и практичным способом повышения производительности.
Заключение
В общем, целесообразность использования машины для литья под давлением, способной работать с несколькими пресс-формами, зависит от нескольких факторов, включая возможности машины, конструкцию пресс-формы и производственные требования. Работа с несколькими пресс-формами имеет множество преимуществ: это экономит время и трудозатраты, делает процесс более экономичным и позволяет изменять готовый продукт. Однако такая машина сложна в эксплуатации, требует времени и некоторого мастерства, чтобы выстроить ее в линию, и, наконец, нужно думать о техническом обслуживании. В общем, производители оборудования должны подумать о том, что им нужно и что они могут сделать, чтобы понять, является ли станок двойного назначения хорошим вариантом для более оптимизированного производственного процесса.
Нужно коммерческое предложение для вашего проекта литья под давлением?Получите конкурентную цену, рекомендации DFM и график производства от инженерной команды ZetarMold.
Запросить бесплатный расчет → Ознакомьтесь также с нашим Полным руководством по литью под давлением, чтобы получить всесторонний обзор.
