Onarım için birkaç aleti parçaladıktan sonra kalıp parçaları o kadar da gizemli değildir. Çekirdek iç yüzeyi, boşluk ise dışını oluşturur ve geri kalan her şey bu iki parçayı desteklemek veya eşyaları hareket ettirmek için oradadır. Ancak neyi kalıpladığınıza ve aletin ne kadar dayanması gerektiğine bağlı olarak ayrıntılar karmaşıklaşır.
P20 çeliği, çoğu yerel mağazanın genel amaçlı takımlama için kullandığı çeliktir. Mart 2024'te 1800 poundluk sipariş verdiğimizde Castle Metals'in fiyatı yaklaşık 5,40$/lb idi. Bu, 30 HRC'ye önceden-sertleştirilmiştir, böylece ısıl işlem yapmadan işleyebilirsiniz, bu da programın haftalarca gecikmesini sağlar. Orta-boyutta, belki 18"x24" boyutunda bir kalıp tabanı için, sadece çekirdek ve boşluk blokları için 400-500 poundluk çelik görüyorsunuz.
H13'ün maliyeti daha yüksektir ve makineler daha yavaştır ancak daha iyi aşınma direnci elde edersiniz. Bunu yalnızca müşteri cam-dolgulu malzemeler çalıştırırken veya 200.000'den fazla çevrim ömrü istediğinde kullanırız. Isıl işlemden sonraki sertlik, P20 için 30'a karşılık 50 HRC civarındadır; bu, karbür işleme ve daha yavaş ilerleme anlamına gelir. Sertleştirilmiş çeliği verimli bir şekilde frezeleyemeyeceğiniz için EDM, tüm ince özellikler için gerekli hale gelir.
İtici pimler, basit olmayana kadar basit görünüyor
Progressive Components'ın standart yuvarlak ejektör pimlerinin fiyatı, çapa bağlı olarak 8-12 dolar olabilir. Sorun maliyet değil, sorun onların delikte aşınma olmadan onbinlerce döngü boyunca güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlamaktır.
Parçanın karmaşık geometriye sahip olması nedeniyle geçen yıl otomotiv iç kaplama - 32 ejektör pimleri için bir araç yaptık. 8.000 döngüden sonra altı pim aralıklı olarak tutukluk yapıyordu. Kalıbı yırttım ve ejektör plakasından geçen pim millerinde aşınma tespit edildi. Delik bitişi 16 Ra veya daha iyi olması gerekirken 32 Ra idi. Kalıp kabulü sırasında yakalamadığımız için bu bizim sorumluluğumuzdur.
Tüm pimleri çekerek, delikleri 12 Ra'ya kadar cilalayarak ve nitrürlenmiş pimleri takarak sorunu çözdük. Nitrürlenmiş pimlerin her biri yaklaşık 14 dolar, standart ise 9 dolar, ancak yüzey sertliği 65 HRC'ye çıkıyor. Herhangi bir sorun görmeden önce araç 40.000 döngü daha çalıştırdı.
Bıçak çıkarıcılar farklıdır -, yuvarlak malzeme kullanmak yerine tel EDM'yi özel bir şekle sokuyorsunuz. Sonsuza kadar sürer ve buna göre maliyetler. Yuvarlak pimlerin toplam maliyeti belki 400 Dolar iken işleme süresi 2.100 Dolar olan bir pil yuvası seti hazırladım. Ancak yuvarlak pimler o kısımdaki derin kaburgalarla işe yaramazdı.
Soğutma kanalları insanların düşündüğünden çok daha önemli
Çevrim süresi temel olarak parçayı ne kadar hızlı soğutabildiğinize göre kontrol edilir. Bunu, - 8mm duvar kalınlığı, 180 derece F kalıp sıcaklığına sahip bir polipropilen muhafaza üzerinde ölçtük. Kavite yüzeyinden 1,2" aralıklı 3/8" çaplı soğutma hatlarıyla soğutma süresi 38 saniyeydi. Çizgiler 0,7 inç aralığa taşındı ve 26 saniyeye indirildi.
Yılda 500.000 parça çalıştırana kadar bu 12 saniyelik azalma kulağa pek fazla gelmiyor. Yılda yaklaşık 1.660 saat baskı süresinden tasarruf etmenizi sağlar; bu, 65 ABD Doları/saatlik makine ücretiyle, üretim maliyetinde 100 bin ABD Dolarının üzerinde bir düşüş anlamına gelir. Ancak soğutma hattının yeniden tasarlanması takım maliyetine yalnızca 3.500 $ eklemiştir.
3D baskılı kalıp eklentilerini kullanan uyumlu soğutma, soğutma süresini %20-30 daha kısaltabilir, ancak basılı malzemenin inç küpü başına 95-115 $ ödüyorsunuz. Bunun üzerine bir tıbbi cihaz kalıbı için maliyet analizi yaptık; basılı ek parça, geleneksel delikli soğutma için 4.000 $'a karşılık 18.000 $ olacaktı. Geri ödeme, üretim hacminde 14 aydı, bu yüzden bunu aktardılar.
Sıcaklık kontrol üniteleri başka bir şeydir. Çin'den gelen ucuz olanlar 1.800-2.500 dolara mal oluyor ve çok kötü bir sıcaklık stabilitesine sahipler - bir ünitede ±8 derece F değişimi ölçtük. Termal Bakım üniteleri 6.500-9.000 ABD doları tutar ancak ±1 derece F tutar. Kalıp sıcaklığı hassasiyetinin önemli olduğu mühendislik reçineleri için bu, ödemeye değer.
Soğutma kanalları boyunca akış hızının türbülanslı akışa ({0}} Reynolds sayısının 4000'in üzerinde olması gerekir. Bunu, 3/8" hatlar boyunca 2 GPM'de - bir alet üzerinde farklı pompalarla test ettik, akış laminerdi ve soğutma emildi. 5 GPM'ye yükseltildi ve sıcaklıklar dengelendi. 8 GPM'ye gitmek daha fazla yardımcı olmadı, yalnızca pompa kapasitesinin boşa harcanmasına neden oldu.
Kapı türleri ve sebep oldukları karışıklık
Kenar kapakları, kesilmesi gereken görünür bir iz bırakır. İşlenmesi kolaydır ancak parçaları manuel olarak kesmesi veya bir düzeltme tertibatı kurması için birine para ödersiniz. Endüstriyel parçalar kimsenin umrunda değil, tüketici ürünleri için ise bu kabul edilemez.
Denizaltı kapıları fırlatma sırasında kesiliyor, dolayısıyla manuel düzeltmeye gerek kalmıyor. Geçit kanalı parça yüzeyinin altında 5-7 derecelik taslakta tüneller açar. Taslak açısı yanlış olduğunda veya kapı çapı büyük boyutta olduğunda, kapı temiz bir şekilde kesilmez ve kapı konumunda yırtılmış malzeme oluşur.
Bunun kozmetik bir mahfaza parçasında meydana gelmesi durumunda, - kapı 0,060" çapında belirtilmişti ancak birisi çizimi yanlış okuduğu için 0,072" olarak işlenmiştir. Parçalar, görünüm özelliklerine uymayan kaba kapı izleriyle ortaya çıktı. Spesifikasyonlara geri dönmeden önce geçit alanını yeniden düzenlemek ve atışları test etmek tam bir günümüzü aldı.
Sıcak yolluklar yolluk israfını tamamen ortadan kaldırır ancak 4 delikli bir takım için manifold sistemine 18.000-30.000 $ harcıyorsunuz. Bakım süreklidir; püskürtme uçları tıkanır, termokupllar arızalanır, ısıtıcı bantlar yanar. Orta derecede karmaşık takımlardaki sıcak yolluk onarımları için yılda 1.500-2.500 $ bütçe ayırıyoruz.
Bazı malzemeler sıcak yolluklarda hiç çalışmaz. Bir keresinde PVC'yi sıcak yollukta çalıştırmayı denemiştik - berbat bir fikirdi. Malzeme yüksek sıcaklıklarda bozunur ve her şeyi aşındıran HCl gazı açığa çıkar. Malzeme israfına rağmen soğuk yolluğa geri dönüş yapıldı.
Valf geçitleri size hassas geçit kontrolü sağlar ancak her valf pimi düzeneğinin maliyeti 1.800-2.400 ABD dolarıdır. Sadece kapı donanımında yaklaşık 20.000$ değerinde olan 8-oyuklu bir alet için ayrıca hidrolik veya pnömatik çalıştırmaya ihtiyacınız vardır. Yalnızca geçiş kozmetiklerinin ve atıştan atışa tutarlılığın kritik olduğu-son teknoloji uygulamalar için mantıklıdır.
Yan eylemler öngörülebilir kalıplarda başarısız oluyor
Açılı pimler, kalıp açılırken kızakları geri çeker. Standart açı dikeyden 18 derecedir - bundan daha diktir ve aşırı yan yükler alırsınız, daha sığ olur ve pimin çok uzun olması gerekir. Alan kısıtlamasına bağlı olarak 15-20 derece aralığını kullanıyoruz.
Pimler, çapın - değiştiği (örneğin, 0,500" çaptan 0,375" çapa geçtiğinde) arızalanır. Keskin geçiş yarıçapı gerilim yoğunlaşması yaratır ve 25.000-40.000 döngüden sonra yorulma çatlaması yaşarsınız. Cam dolgulu bir naylon alet üzerinde bir grup açılı pim 32.000 döngüde başarısız oldu. Geçiş yarıçapı 0,020"den 0,080"e değiştirildi ve pimler nitrürlendi, bu da sorunu çözdü.
Kızakların altındaki aşınma plakalarının her 60.000 döngüde bir değiştirilmesi gerekir. Bronz-dolgulu PTFE standart bir malzemedir -, Misumi'den gelen boyuta bağlı olarak plaka başına yaklaşık 45-65$ tutarındadır. Servis kolaylığı için tasarladıysanız, değiştirilmesi belki 90 dakika sürebilir. Bazı aletlerde aşınma plakaları, bunlara erişmek için 4 saat boyunca sökülmesi gereken yerlere gömülüdür. Kötü tasarım.
Hidrolik çekirdek çeker, açı pimini tamamen atlar - hidrolik silindir sadece çekirdeği içeri ve dışarı iter. Çalıştırma yönünde çok daha fazla esneklik ve daha büyük çekirdekler kullanabilirsiniz. Silindirin maliyeti, çap boyutuna ve strok uzunluğuna bağlı olarak 1.400-2.200 $'dır. Çoğu kalıplama makinesinde 2-3 çekirdeği çalıştırabilen yardımcı hidrolikler bulunur, bunun ötesinde harici güç ünitesine ihtiyacınız vardır.
Yanık izleri oluşana kadar havalandırma göz ardı edilir
Sıkışan hava enjeksiyon sırasında sıkışır ve 700-800 derece F'ye kadar ısınır, bu da plastiği yakar ve siyah izler bırakır. Standart havalandırma delikleri, ayırma hattında 0,0008-0,0012" derinliktedir; hava için yeterince derindir ancak plastiğin içinden geçmesi için çok sığdır.
Pratikte havalandırma delikleri kalıp ayırıcı ve bozulmuş reçine nedeniyle tıkanır. Bunları haftalık olarak pirinç fırçalarla veya boncuk püskürtmeyle temizliyorsunuz. Havalandırma deliklerine erişilebiliyorsa kalıp başına yaklaşık 30 dakika sürer, karmaşık bir kapatma alanına gömülüyse daha uzun sürer.
Gözenekli havalandırma tıkaçlarının her biri 95-140 dolara mal olur ancak dar noktalarda işlenmiş havalandırma tıkaçlarından çok daha iyi çalışır. Sinterlenmiş metal 25-30 mikron ölçeğinde gözeneklidir, dolayısıyla gaz kaçar ancak plastik nüfuz edemez. Bunları, geleneksel havalandırmanın işe yaramadığı derin çıkıntılı alanlara veya karmaşık geometriye yerleştiriyoruz.
Bazı inşaatçılar mikro havalandırma için lazer ablasyon kullanıyor -, artık - yanıp sönmeye daha az eğilimli olan 0,0003-0,0006" derinlikteki kanalları yakıyor. Lazer ekipmanımız olmadığı için bunu kendimiz denemedik. Bu yatırımı haklı çıkarmak için muhtemelen havacılık veya tıbbi çalışmalar yapmamız gerekiyor.
Ucuz bileşenler gününüzü mahvettiğinde
Bir alet yapımında 180 $ tasarruf etmek için bir kez indirimli ejektör dönüş pimleri satın aldım. Pimler, belirtilen minimum 48 HRC yerine 36 HRC olarak ölçüldü. 4.200 döngüden sonra pim başları mantar gibi çoğaldı ve ejektör plakasında sıkıştı. Kalıp tamamen kilitlendi.
Her şeyi yıkmak, altı geri dönüş piminin tamamını uygun sertlik birimleriyle değiştirmek ve hasarlı ejektör plakası deliklerini temizlemek zorunda kaldım. Üç günlük üretim kaybedildi ve acil onarım işçiliği nedeniyle 1.800 dolar harcandı. 30 $ değerindeki bileşenleri ucuza alırsanız olan budur.
Lider pimler ve burçlar kalıp hizalamasını kontrol eder. Standart boşluk, eğimsiz düzgün çalışma için 0,0007-0,0010" çaptır. Aşındırıcı malzemelerle çalışan takımlar için DME'den elmas-kaplamalı lider pimlerin her birinin fiyatı 135 ABD dolarıdır - kaplamasız pimlerden belki 6-8 kat daha uzun ömürlüdürler.
Strack veya Hasco'dan gelen yolluk burçlarının her biri burun yarıçapına ve geçit çapına bağlı olarak 80-120 ABD Doları tutarındadır. Dökümün nozülle buluştuğu yarıçap önemlidir; çok keskindir ve stres yoğunlaşmasına ve sonuçta çatlamaya neden olursunuz. Soğuk yolluk takımlarında minimum 0,500" yarıçap, sıcak yolluk manifoldları için daha büyük yarıçap kullanıyoruz.
Insert kalıplama karmaşıklaşıyor
Metal kesici uçların hassas konumlandırmaya ihtiyacı vardır - 0,015"lik yanlış hizalama bile boyutsal sorunlara neden olabilir. Yaylı-yüklü yerleştirme pimleri, kalıbın kapatılması sırasında ek parçayı referans yüzeylerine karşı tutar. Pimlerin her biri Misumi veya Fibro'dan 25-40 dolar olabilir, oldukça standart bir bileşendir.
Ek parçanın tutulması mekanik kilitlemeye bağlıdır. Silindirik pirinç uçlardaki tırtıllılık, naylon 6/6 ile yaptığımız testlere göre, pürüzsüz uçlara kıyasla çekme kuvvetini %35-40 oranında artırıyor. Elmas tırtıl düz tırtıldan daha iyi çalışır çünkü daha fazla yüzey alanı elde edersiniz.
ABS'nin ilk atışının, TPE'nin ikinci atışından önce 5 saatlik atmosferik maruziyete ihtiyaç duyduğu bir aşırı kalıplama projesi yaptık. Aşırı kalıplamadan önce boyut stabilizasyonuyla ilgili bir şey - mühendis bunu çok iyi açıklamadı ama reçine tedarikçisinin önerdiği şey buydu. Bu, üretim planlamasını karmaşıklaştıran tampon envanterine ve raf alanına ihtiyacımız olduğu anlamına geliyordu.
İki{0}} atışlı kalıplar, her iki atış işlemini de tek bir döngüde yaparak envanter problemini ortadan kaldırır. Kalıp istasyonlar arasında döner veya indekslenir. Ancak kalıplama maliyeti, sıralı kalıplama için 12.000-18.000 $'a karşılık 45.000-65.000 $'a çıkıyor. Yalnızca gerçekten yüksek hacimlerde mantıklıdır.
Neden alüminyum takımların hâlâ bir yeri var?
Alüminyum makineler takım çeliğinden 4 kat daha hızlıdır. H13'te frezelenmesi 28 saat süren bir oyuğun QC-10 alüminyumda belki 7 saati alır. Saat başına 90$ mağaza fiyatıyla bu ciddi bir para.
Takım ömrü sorundur - alüminyum, reçineye ve koşullara bağlı olarak 8.000-12.000 döngü için iyidir. Prototip oluşturma veya köprü işleme için uygundur ancak üretim hacimlerini çalıştıramazsınız. QC-10 alüminyumun maliyeti yaklaşık 9,50 ABD Doları/lb iken, P20 çeliğinin maliyeti 5,40 ABD Dolarıdır, bu nedenle malzeme maliyeti daha yüksektir ancak işleme tasarrufları bunu telafi etmekten daha fazladır.
Bazı inşaatçılar çelik çekirdekli ve kapı ek parçaları olan alüminyum boşluklar kullanır. Bunu 35.000 parçalık bir üretim için yaptık -, tüm çelik konstrüksiyona kıyasla takım maliyetinden yaklaşık 6.500 $ tasarruf ettik-. Alüminyum boşluk yaklaşık 32.000 döngüyü aşındırdı ve küçük bir cilalama gerektirdi, ancak bunu başardı.
Kirksite alüminyumdan bile daha ucuz ama gerçek enjeksiyonlu kalıplamada kullanıldığını hiç görmedim. Düşük-basınçlı uygulamalar için olabilir ama standart enjeksiyon için değil.
Makale Sonu İçin Önerilen Ekleme
Eğer kaynak yapıyorsanızEnjeksiyon Kalıplama Parçalarıve burada ele aldığımız baş ağrılarından kaçınmak istiyorsanız, takımlamanın temellerini gerçekten anlayan bir mağaza bulun. Birisinin çöp bileşenler kullanması veya uygun havalandırmayı atlaması nedeniyle kalıp 15.000 döngüde arızalandığında ucuz fiyat tekliflerinin hiçbir anlamı yoktur.