Введение

Литье под давлением - отличный способ производства, но оно также может приводить к большим потерям, таким как неэффективность, ошибки, повреждения и простои оборудования, высокий процент брака и т. д. Эта статья о том, как сократить расходы на литье под давлением, что поможет вам заработать больше денег на литьё под давлением.

Какие основные факторы влияют на стоимость литья под давлением?

Дизайн деталей

Чем сложнее ваша деталь, тем сложнее должна быть пресс-форма. Сложные детали, изготовленные по индивидуальному заказу, обычно стоят дороже, поскольку для них требуется больше пресс-форм, чем для простых деталей.

Для обработки сложных деталей может потребоваться электроэрозионная обработка для получения подрезов, что занимает больше времени. Кроме того, для крупных деталей требуется больше материала, что увеличивает затраты.

Материалы использованных деталей

Тип используемой смолы также сильно влияет на то, сколько стоит литье под давлением. Выбирая смолу, вы также должны подумать о том, сколько деталей вы собираетесь изготовить, какие добавки и ингредиенты вам нужны, при какой температуре вы собираетесь лить, как легко достать смолу, какой марки и цвета вы хотите.

Выбранная вами смола также может повлиять на то, как часто вам придется поддерживать форму, что может сделать ее более дорогой (например, если вы используете абразивную смолу).

Разные термопласты требуют разных температур. Высокотемпературные смолы увеличивают стоимость оснастки, как описано ниже. К термопластам с более низкой стоимостью относятся полипропилен, полиэтилен и полистирол, в то время как жидкокристаллические полимеры, полисульфоны и полифениленсульфид часто требуют более высоких температур и более высокой стоимости.

Используемые материалы для пресс-форм

Существует множество различных видов стали, которые можно использовать для изготовления пресс-форм, но тип стали, который вам нужен, зависит от того, какой материал вы используете для литья под давлением. Если вы используете высокотемпературный термопласт, вам понадобится более твердая сталь или пресс-форма с покрытием из стали.

Выбирая материал для изготовления формы, подумайте также о том, как часто она будет нуждаться в уходе и как часто вам придется ее заменять.

Формы имеют разный срок службы. Пресс-формы с большим сроком службы более ценны, но они изготавливаются из более прочных сталей, что увеличивает стоимость пресс-формы. При выборе материала пресс-формы учитывайте время цикла, качество обработки поверхности и объем производства, поскольку все эти факторы влияют на срок службы пресс-формы.

Инструментальные стали часто выбирают из-за их прочности и долговечности, хотя для пресс-формы могут подойти и менее дорогие материалы, такие как алюминий, особенно если требуется меньший объем производства.

Объем и количество полостей

Чем больше полостей требуется для изготовления детали, тем больше времени требуется на прессование. Более длительное время прессования означает, что вы не можете изготавливать детали так быстро, что обходится вам недешево. Если вы делаете большие детали, в которых требуется много полостей, то их изготовление потребует больше затрат на материалы и производство.

Местонахождение формовщика

Местонахождение изготовителя пресс-формы влияет на общую стоимость литья под давлением в зависимости от стоимости доставки и погрузочно-разгрузочных работ, необходимых для доставки пресс-формы к месту обработки. Например, если вы используете производителя пресс-форм в Китае, вам необходимо учитывать минимальную заработную плату в каждой провинции. Кроме того, если вы находитесь рядом с морским портом, это повлияет на стоимость доставки.

Если вы выберете зарубежного производителя для литья под давлением, вам придется заплатить больше за доставку и обработку. Если ваши детали полностью изготавливаются за границей, стоимость доставки продукции может свести на нет всю экономию от низкой цены производства.

Как сократить расходы на литье под давлением?

Снижение рисков и затрат на качество

Снижение рисков и затрат на качество часто носит скорее реактивный, чем проактивный характер. Это происходит потому, что процесс литья под давлением сопровождается непредвиденными аномальными изменениями, что затрудняет его прогнозирование. В результате мы подвергаемся непредвиденным рискам и расходам из-за некачественной продукции.

На самом деле есть лучший способ. Начните с использования научных принципов литья для разработки повторяемого и стабильного процесса. После разработки процесса с помощью датчиков и технологии литья вы сможете отслеживать различные распространенные дефекты литья под давлением в литьё под давлением для обеспечения гарантии качества 100% для ваших клиентов.

Мы часто сталкиваемся с такой ситуацией: машина для литья под давлением работает уже несколько недель, а технологам все еще нужно внести коррективы. В этот момент качество продукции всегда оставляет желать лучшего, поэтому приходится корректировать процесс, отсеивать подозреваемых, отбирать плохих, дробить их и отливать заново.

В худшем случае мы уже отгрузили некоторые из этих продуктов клиентам, и нам придется рассказать им о проблеме.

Когда такое случается, это очень дорого. Без разработки и документирования надежного процесса, основанного на научных принципах формования, наши технические специалисты могут только тратить драгоценное время на корректировку процесса в надежде сделать хорошую деталь.

Когда случается дефект продукции, техник должен снова настроить термопластавтомат, чтобы решить проблему, и нет никакой гарантии, что проблема не повторится. В это время мы должны решить, что делать с продуктом, а сортировка или повторная обработка может занять несколько дней или даже недель и редко бывает 100% эффективной. Не говоря уже о том, что это задача, не приносящая добавленной стоимости.

Если эти продукты уже отправлены клиентам, это потерянный бизнес. Мы можем избежать этой ситуации, если потратим время на создание и документирование процесса, который с самого начала будет постоянно производить высококачественную продукцию.

Использование датчиков давления в полости для контроля производственного процесса позволяет достичь более высокого уровня контроля качества. Представьте себе, что вы знаете, хорош ли продукт, еще до того, как форма будет открыта, и можете автоматически сортировать его.

Повышение эффективности за счет автоматизации

С помощью технологии формовки и обучения вы можете автоматизировать несколько участков производства, чтобы повысить эффективность труда. Подбор продукции, ее укладка и укладка на поддоны - вот три полезных метода автоматизации.

Технология управления технологическим процессом может автоматически сортировать продукцию и подавать сигнал тревоги, чтобы вы знали, когда процесс выходит за пределы допустимых значений. Предоставляя данные, вы можете быстрее определить первопричину без поиска виноватых, что еще больше повышает эффективность и точность. Вы можете прекратить поиск неисправностей и начать решать проблемы.

Подумайте о процессе на заводе без автоматизации. В процессе поэтапного литья нам нужно извлечь изделие и бегунки из формы, расположить изделие в порядке, упаковать его, а затем уложить готовое изделие на поддон.

На определенном этапе этого процесса вам может потребоваться этап сборки, который потребует дополнительных трудозатрат, пространства и времени.

Если выполнять все эти процессы вручную, эффективность процесса всегда будет разной. Если мы просто рассмотрим этап извлечения изделия из формы, то даже у самого лучшего оператора будут колебания времени, что приведет к колебаниям времени цикла, а значит, к нестабильности качества изделия. Эти колебания будут нарастать на каждом этапе процесса.

Когда мы начинаем автоматизировать процессы, мы устраняем эти скачки и падения, повышаем эффективность, улучшаем качество и увеличиваем свободное пространство. Автоматизация качества - с помощью мониторинга процессов, систем технического зрения или поточной проверки размеров - может гарантировать, что наши клиенты больше никогда не получат плохой продукт.

Повышение осведомленности о колебаниях технологического процесса (сокращение брака)

Быстро узнав об изменении процесса, вы сможете быстрее устранить проблему. Это означает уменьшение количества брака, что повышает коэффициент использования термопластавтомата и снижает затраты на отходы. Этого можно достичь с помощью программного обеспечения для управления процессом, контроля давления в полости и обучения.

В производстве всегда есть цена качества. Вы можете оплатить ее на заднем плане, используя ценные ресурсы и время для проверки продукта перед отправкой заказчику. Проблема в том, что вы никогда не можете установить фиксированную стоимость качества. С изменением объема производства меняется и время на сортировку продукции, и количество необходимых сотрудников.

Если у вас есть текучесть кадров, вам придется обучать новых людей сортировать плохие детали. Обучив всех техников единому стандарту, вы сможете проактивно сократить или устранить брак, а не реагировать на него, или предотвратить высокий уровень брака из-за низкого уровня квалификации, настройки процесса формовки со слишком маленьким технологическим окном или его отсутствия.

Другой способ оценить стоимость качества - на начальном этапе. Встраивая качество в процесс и контролируя его на протяжении всего цикла, мы можем обнаружить, когда возникают отклонения в процессе.

Например, если мы знаем, что широкий диапазон изменения вязкости материала приведет к проблемам с качеством, мы можем использовать инструменты мониторинга процесса для обнаружения изменений вязкости. В этот момент процесс может быть перецентрирован для повторного изготовления высококачественной детали.

Купить широкопрофильные смолы

Более дешевые смолы обладают широким диапазоном свойств, но им трудно выдержать размеры деталей с жесткими допусками. Это, безусловно, увеличивает разброс, что приводит к увеличению количества брака. Но если использовать технологию DECOUPLED MOLDING® и датчики полости, то все получится.

Часто ли такое случается: Вы делаете хорошие кадры в течение нескольких дней, а потом вдруг начинаете получать вспышки. Вы снижаете скорость заполнения, чтобы решить проблему. Через несколько часов вы получаете короткий кадр. Почему все шло хорошо, а потом вдруг появилась вспышка? Ответ, скорее всего, кроется в вязкости.

Вязкость может часто колебаться в большую или меньшую сторону на 30%, что затрудняет изготовление качественной детали даже при формовании Decoupled II. Чтобы обеспечить изготовление одинаковых деталей в каждом цикле (или, по крайней мере, максимально близких к этому), необходимо использовать датчики давления в полости для управления процессом и минимизации влияния колебаний вязкости материала.

Сокращение времени цикла

Вы можете оптимизировать усилие смыкания/выталкивания, время заполнения, время упаковки, время выдержки и охлаждения с помощью научных методов формования и DECOUPLED MOLDING®. Вы можете отлить хорошую деталь с меньшей подушкой.

Правильно подобранный блок управления температурой пресс-формы или контроллер температуры также поможет сократить время цикла. 80% времени цикла формования уходит на охлаждение детали от температуры расплава до температуры распалубки, что делает деталь достаточно прочной, чтобы выдержать силу выталкивания и сохранить стабильность размеров детали.

Без достаточного потока охлаждающей воды способность охлаждать деталь до нужной температуры снижается. Все, что вам остается, - это держать деталь в пресс-форме дольше и тратить больше денег.

Когда вы начинаете проект, вам нужно обратить внимание на толщину детали. Вы должны спросить себя: "Как толщина детали влияет на время цикла и производительность изделия?" Во многих случаях мы проектируем детали так, как делаем, потому что "мы всегда так делали". Это может быть очень дорого, как вы можете себе представить.

Наука и моделирование могут помочь нам предсказать, будет ли работать та или иная конструкция, и нам не придется отливать деталь, чтобы испытать ее и получить результат. Убедиться в правильности конструкции детали - это лишь один из примеров того, как можно сократить время цикла.

Создание более эффективных форм

Проще говоря, пресс-форма - это одновременно и сосуд под давлением, и теплообменник: в полости всегда будут потери давления. Однако в большинстве случаев, чем меньше потери давления от затвора до конца полости, тем меньше вероятность того, что деталь будет иметь проблемы с качеством, такие как коробление, усадка, раковины, короткие выстрелы или отклонения в размерах.

Чтобы заставить пластик течь, нам нужно его нагреть, а чтобы извлечь деталь, нам нужно отвести часть этого тепла. Чтобы сделать эффективную пресс-форму, необходимо правильно спроектировать контуры охлаждения.

Также необходимо выбрать металл, который хорошо передает тепло, но при этом должен быть устойчив к износу (особенно при использовании наполнителей из стекла или углеродного волокна). Наконец, необходимо создать турбулентность в процессе, чтобы пресс-форма быстро достигла термической стабильности и сохраняла ее в течение длительного времени.

Эффективность пресс-формы можно также повысить, добавив больше полостей. Формы с одной полостью имеют наименьшее количество колебаний, но производственные затраты на них превышают обычные. Если увеличить количество полостей, можно изготовить больше деталей за то же время.

Существует ряд ограничений по количеству полостей, включая качество продукции, расстояние между пресс-формами и машинами, а также требования к валидации.

Еще один способ повысить эффективность пресс-формы - это изготовление семейства пресс-форм, содержащих различные геометрии деталей в одной пресс-форме. Это может быть непросто, поскольку четыре переменные пластика в каждой полости разные. Однако с помощью программного обеспечения для управления процессом и датчиков полости можно управлять каждой полостью по отдельности через затворы игольчатых клапанов.

Сократите расходы на перенос пресс-формы

Приложение для разработки процессов (PDA) позволяет быстро и легко переносить пресс-формы с одного литьё под давлением машины на другую. При переносе пресс-формы PDA автоматически создает таблицу условий настройки термопластавтомата, чтобы вы могли изготавливать качественные детали с первого выстрела.

Эти кривые можно использовать на любом термопластавтомате, если только он может обеспечить достаточный расход, давление, температуру и объем. Если вы не используете моделирование, мы также можем создать шаблоны и перенести их на любую машину для литья под давлением.

Сокращение ненужных характеристик деталей

Такой подход упрощает конструкцию пресс-формы, что позволяет сэкономить деньги, поскольку сложные пресс-формы изначально стоят дороже. Кроме того, при изготовлении более простых деталей используется меньше материалов, что также экономит деньги.

Более простые конструкции также позволяют сократить цикл литья под давлением, что позволяет изготавливать больше деталей за меньшее время и экономить на рабочей силе и энергии. Это также означает меньшее техническое обслуживание пресс-формы. И самое главное - более простые конструкции часто позволяют изготавливать более прочные и качественные детали, что означает меньшее количество плохих деталей.

Чтобы избавиться от ненужных вещей, нужно посмотреть на дизайн и понять, как сделать его лучше и проще. Возможно, вам придется избавиться от некоторых красивых деталей, объединить части или изменить их размер, чтобы на них не было лишних элементов. Вы должны сделать так, чтобы деталь работала правильно и была проста в изготовлении. Вы должны сделать так, чтобы деталь работала правильно и была легкой в изготовлении.

Уменьшение размера детали

Большие детали не всегда лучше. Когда вы делаете детали больше, вам приходится делать большие пресс-формы. Большие формы требуют больших материальных затрат. Если вы можете сделать ту же деталь меньше, вам следует это сделать.

Заключение

Одним словом, удешевление литья пластмассы под давлением - дело серьезное. Вы должны сделать много вещей правильно. Нужно правильно спроектировать деталь. Нужно выбрать правильный материал. Нужно правильно изготовить пресс-форму. Нужно правильно запустить процесс. Чтобы сделать литье под давлением дешевле, нужно сделать все эти вещи правильно.

Все эти вещи можно сделать правильно, используя науку и технологии. Вы можете использовать научные принципы формовки и технологию автоматизации, чтобы сделать литьё под давлением дешевле. Вы можете сделать меньше брака. Вы можете сделать меньше отклонений. Вы можете делать детали быстрее. Вы можете заработать больше денег. Вы можете сделать литье под давлением лучше. Вы можете сделать мир лучше.