Geçen çeyrekte Avrupalı bir tedarikçiden -otomotiv iç kaplaması PA66-GF30, toleransları ±0,08 mm olan kalıp transferini devraldık. Müşterinin üretim ekibi aylardır boyutsal istikrarsızlıkla mücadele ediyordu. Zaten ±0,2 derece kontrol doğruluğuna sahip 12.000 dolarlık basınçlı su ünitesine yükseltme yapmışlardı. Sorun devam etti.
Kalıbı çektik ve boyayı soğutma devrelerinden geçirdik. Altı kanaldan ikisinde ölçekten %60'lık akış kısıtlaması görüldü. Çekirdek tarafındaki bir devre, geçit alanındaki boşluk yüzeyinden 32 mm'yi geçti;-cam dolgulu naylon için önerilen mesafenin neredeyse üç katı. Sıcaklık kontrol cihazı tam olarak yapması gerekeni yapıyordu. Kalıp ona çalışacak hiçbir şey vermiyordu.
Bu, istediğimizden daha sık yaptığımız bir konuşma. Kalıp sıcaklığı kontrol cihazının seçimi, takım tasarımıyla bağlantısı olmayan bir satın alma kararı olarak ele alınır. Satın almada akış hızları, ısıtma kapasitesi ve kontrol hassasiyeti değerlendirilir. Mühendislik imzayı atıyor. Üretim üniteyi kurar ve makinede bulunan kalıp ne olursa olsun termal yönetimi çözmesini bekler. Isı transferi böyle çalışmaz.
Kimsenin Bahsetmediği Tavan
Bir kalıp sıcaklık kontrol cihazı, ısıyı yalnızca soğutma devresinin izin verdiği ölçüde hızlı bir şekilde giderebilir. Kanal çapı, boşluk yüzeyinden uzaklık, devre yönlendirme, akış türbülansı-bunlar termal ekstraksiyon oranını belirler. Kontrolör besleme sıcaklığını ve akışını düzenler. Geometri, soğutucuya ne kadar ısının ulaşacağını sınırlarsa kontrolörün düzenleyecek hiçbir şeyi kalmaz.
ENGEL'in sıcaklık kontrol grubu, sıcaklık kontrol hatalarını takip eden reddedilen kalıpların kabaca %20'sini bu sayıya koymaktadır (engelglobal.com). Bu istatistiğin ortaya çıkarmadığı şey, bu "hataların" ne kadarının aslında tasarım sınırlamaları olduğudur. Son iki yılda denetlediğimiz kalıplarda, sıcaklık-ilişkili kalite sorunlarından belki beşte birinin nedeni ekipman arızasıdır. Geriye kalanlar ise küçük boyutlu, kötü konumlandırılmış veya ihmal nedeniyle bozulmuş soğutma devrelerinden kaynaklanmaktadır.
Biz birtıbbi bağlayıcı kalıpgeçen yıl-POM, sekiz boşluk, birleşme yüzeylerinde sıkı kozmetik gereklilikler. Müşteri, malzeme tedarikçisinin veri sayfasında 95 derecelik kalıp sıcaklığı tavsiye edildiğinden, yağ-bazlı bir kontrolör tercih etti. Yağ üniteleri daha sessiz çalışıyor ve bakım ekibi bunları tercih ediyor. İyi. Ancak POM'un 95 derecede yağ-bazlı sıcaklık kontrolüne ihtiyacı yoktur. Basınçlı bir su sistemi bu aralığı daha iyi termal tepkiyle ve yaklaşık %40 daha düşük enerji tüketimiyle yönetir. Asıl sorun, orijinal kalıp tasarımında, boşluk tarafında ölü bölgeler oluşturacak şekilde ejektör pimlerinin etrafından yönlendirilen soğutma kanallarına sahip olmasıydı. Petrolden suya geçiş bunu düzeltmezdi. Devre düzeni yeniden tasarlandı.
Geri Ödemeyi Gerçekte Ne Sağlar?
Regloplas, %20 hız düşüşünde değişken frekans ∆T kontrolü ile pompa enerjisinde %50 azalma olduğunu belgelemektedir (regloplas.com). Bu saygın bir üreticinin gerçek rakamı. Bu aynı zamanda soğutma devrenizin pompanın sağladığı akış hızlarını kullanabileceğini varsayan bir sayıdır. Kireç birikmesi, küçük boyutlu kanallar, çok fazla kıvrımlı aşırı devre uzunluğu-bu kısıtlamalardan herhangi biri, pompanın soğutma sıvısını var olmaması gereken kısıtlamalardan geçirmek için daha fazla çalışması anlamına gelir.
Sıcaklık kontrolü optimizasyonunda gördüğümüz en hızlı geri ödeme, yeni ekipman alımını içermiyordu. Polonya'daki bir kozmetik ambalaj müşterisi, üç devrenin kirecini çözerek, sürüklenen PT100 sensörünü değiştirerek ve boşluk ile çekirdek tarafları arasındaki akışı yeniden dengeleyerek döngü süresini 28 saniyeden 16 saniyeye düşürdü. Toplam harcama 2.000 Euro'nun altındaydı. Yıllık 2,4 milyon parçanın çevrim süresinin kısaltılması, yatırımın bir haftadan kısa sürede geri kazanılmasını sağlayacak tasarruflar sağladı. Kullandıkları sıcaklık kontrol cihazları-özel bir şey değil, Çinli bir tedarikçinin standart su üniteleri-soğutma sistemi gerçekten çalışmaya başladığında iyi çalıştı.
P&G'nin Braun tesisi ise tam tersi bir yaklaşım benimseyerek Oral{0}B bileşen kalıplarındaki her soğutma devresinde elektronik akış izlemeye büyük yatırım yaptı. %0,05'in altında belgelenmiş ret oranlarına ulaştılar (ptonline.com). Ancak Braun ekibi, devre başına izlemeyi uygulamadan önce- sıcaklık kontrolünün kendileri için bir "kara kutu" olduğunu da kabul etti. Termal değişimin boyut tutarlılığını etkilediğinden şüpheleniyorlardı ancak hangi devrelerin sorunlu olduğunu teşhis edemediler. Bu, çoğu tesisin önceden ayarlanmış olarak değerlendirdiği-ve-unuttuğu bir süreçteki gelişmiş sıcaklık kontrol teknolojisinin-görünürlüğünün gerçek değeridir.
Maddi Soru
Su ve yağ sıcaklık kontrolörleri hakkında neredeyse tüm diğer ekipman sorularından daha fazla soru alıyoruz. Cevap sıkıcı derecede basit: Mümkün olduğunda su kullanın, termoplastiklerin mühendisliği için yaklaşık 230 dereceye kadar basınçlı su kullanın, yalnızca bu aralığın üzerinde kalıp yüzeylerine gerçekten ihtiyacınız olduğunda yağ kullanın. PEEK, PPS, kesinyüksek-sıcaklık poliimidleri-bunlar yağ gerektirir. PA, PC, POM, ABS, ticari ve standart mühendislik aralığındaki her şey-su, daha iyi termal iletkenlik, daha düşük işletme maliyeti ve kirlenme sorunlarının hiçbiriyle başa çıkmadan çalışır.
Daha ilginç olan soru, malzeme seçiminin soğutma devresi tasarımını nasıl etkilediği ve bunun da sıcaklık kontrol cihazının neyi başarması gerektiğini etkilediğidir. Cam-dolgulu bileşikler, eşdeğer atış hacimlerinde doldurulmamış kalitelere göre kalıba önemli ölçüde daha fazla ısı aktarır. Doldurulmamış PA66 için tasarlanmış bir kalıp, üretim %30 cam-doldurulmuş PA66'ya geçtiğinde termal olarak zorlanacaktır. Doldurulmamış malzeme için boyutlandırılmış soğutma devreleri, ısıyı yeterince hızlı çıkaramaz. Çevrim süreleri uzar veya yetersiz soğutma nedeniyle parçalar artık gerilimle dışarı çıkar.
Takımın işleyeceği en zorlu malzeme kalitesine göre tasarım yapıyoruz. Üretimin doldurulmamış bileşenlerden doldurulmuş bileşenlere geçme ihtimali varsa, soğutma sisteminin bunu ilk günden itibaren karşılaması gerekir. Güçlendirme değişiklikleri (devre ekleme, uyumlu soğutma parçaları takma-5.000 ile 15.000 ABD Doları arasında değişir ve kalıbın üretimden çıkarılmasını gerektirir. Orijinal tasarıma yeterli termal kapasite oluşturmak, takım maliyetine belki %10-15 oranında katkıda bulunur. Matematik genellikle ilk seferde doğru yapmayı tercih eder.
Bakım Kör Noktası
Bir şey bozuluncaya kadar hiç kimse soğutma sisteminin bakımına bütçe ayırmaz. Üç ayda bir kireç çözme, akış hızı doğrulaması, conta denetimi-bu görevler, üretim programlarının sıkı olması ve kalıpların "sorunsuz çalışması" nedeniyle ertelenmektedir. Daha sonra, altı ila on iki ay boyunca yavaş yavaş döngü süreleri yukarı doğru kayar. Kalite ölçümleri kayıyor. Birisi sonunda aleti çeker ve eski bir su ısıtıcısının içine benzeyen kanallar bulur.
1/16 inç ölçekli katman, soğutma süresine yaklaşık %15 oranında katkıda bulunur. Bu, operatörlerin daha uzun döngüleri malzeme partisi değişimine, ortam sıcaklığı değişikliklerine veya makine aşınmasına bağlamasına neden olacak kadar yavaş bir şekilde birikmektedir. Soğutma sisteminin bozulmasıyla olan bağlantı açıkça ortaya çıktığında, binlerce üretim saatindeki döngü süresi cezasını yemiş olursunuz.
Bu tuzaktan kaçınan tesisler, soğutma sistemi bakımını, enjeksiyon makinelerindeki önleyici bakım gibi ele alır;-planlanmış, belgelenmiş,-pazarlık edilemez. Her üç ayda bir akış testi. Yıllık olarak veya akış hızları temel değerin altına düştüğünde kireç çözme. Okumaların şüpheli görünmeye başlaması yerine gerçek bir programa göre sensör kalibrasyonu. Bunlar pahalı aktiviteler değil. Sadece birinin sorumluluğu üstlenmesini istiyorlar.
Nereye Geliyoruz?
Abis Mould'da soğutma sistemi spesifikasyonu işin bir parçasıdır.DFM kapsamıher programda. Üretimde sorun yaratan ölü bölgeleri ve akış kısıtlamalarını önlemek için ısı akısı dağıtımını, kanalları malzeme ve çevrim süresi hedeflerine göre boyutlandırıyor ve devre yönlendirmesini yapılandırıyoruz. Sıcaklık kontrol cihazının seçimi, kalıbın gerçekte hangi termal koşulları destekleyebileceğini öğrendikten sonra-aşağı yönde gerçekleşir.
Sıcaklık- ile ilgili kalite sorunları olan mevcut kalıplar için kısıtlamanın ekipman mı yoksa geometri mi olduğunu değerlendirebiliriz. Bazen denetleyiciyi yükseltmek mantıklıdır. Çoğu zaman sorun, modifikasyon veya bakım gerektiren ve çok uzun süre ertelenen bir soğutma devresinden kaynaklanmaktadır. Her iki durumda da teşhis, yeni sıcaklık kontrol ünitesindeki teknik özellikler sayfasıyla değil, kalıpla başlar.
Eğer bir plan yapıyorsanızkalıp programısıkı termal gereksinimler veya mevcut takımlardaki sıcaklık sorunlarıyla mücadele edilmesi durumunda, mühendislik ekibimiz ayrıntıları inceleyebilir. Soğutma sistemiyle ilgili görüşmeler erken gerçekleştiğinde daha verimli olur-ancak performansı gerçekte neyin sınırladığını anlamak için asla geç değildir.