Minulý štvrťrok sme prevzali prenos formy od európskeho dodávateľa-čalúnenie interiéru automobilov, PA66-GF30, tolerancie ±0,08 mm. Produkčný tím klienta bojoval s rozmerovou nestabilitou celé mesiace. Už upgradovali na jednotku tlakovej vody v hodnote 12 000 USD s presnosťou ovládania ± 0,2 stupňa. Problém pretrvával.
Vytiahli sme formu a prešli farbivo cez chladiace okruhy. Dva zo šiestich kanálov vykazovali 60 % obmedzenie prietoku z vodného kameňa. Jeden okruh na strane jadra prešiel 32 mm od povrchu dutiny v oblasti brány-takmer trojnásobok odporúčanej vzdialenosti pre sklom-vyplnený nylon. Regulátor teploty robil presne to, čo robiť mal. Forma jej nedala nič do práce.
Toto je rozhovor, ktorý vedieme častejšie, ako by sme chceli. Výber regulátora teploty formy sa považuje za rozhodnutie o obstarávaní oddelené od návrhu nástroja. Nákup hodnotí prietoky, vykurovací výkon, presnosť regulácie. Technika sa odhlási. Výroba nainštaluje jednotku a očakáva, že vyrieši tepelný manažment pre akúkoľvek formu, ktorá sa v stroji nachádza. Takto prenos tepla nefunguje.
Strop, o ktorom nikto nehovorí
Regulátor teploty formy môže odoberať teplo len tak rýchlo, ako to chladiaci okruh umožňuje. Priemer kanála, vzdialenosť od povrchu dutiny, vedenie okruhu, turbulencia prúdenia-určuje rýchlosť extrakcie tepla. Regulátor reguluje prívodnú teplotu a prietok. Ak geometria obmedzuje, koľko tepla sa dostane do chladiacej kvapaliny, regulátor nemá čo regulovať.
Skupina ENGEL pre kontrolu teploty uvádza počet približne 20 % vyradených výliskov od chýb v kontrole teploty (engelglobal.com). To, čo táto štatistika neprezrádza, je to, koľko z týchto „chýb“ sú v skutočnosti obmedzeniami návrhu. Vo formách, ktoré sme kontrolovali za posledné dva roky, môže porucha zariadenia spôsobiť jeden z piatich problémov s kvalitou-teploty. Zvyšok sa týka chladiacich okruhov, ktoré boli poddimenzované, zle umiestnené alebo znehodnotené zanedbaním.
Mali sme aforma lekárskeho konektoraminulý rok-POM, osem dutín, prísne kozmetické požiadavky na spojovacie povrchy. Klient určil ovládač na báze oleja-, pretože údajový list ich dodávateľa materiálu odporúčal teplotu formy 95 stupňov. Olejové jednotky bežia tichšie a tím údržby im dal prednosť. Dobre. Ale POM nepotrebuje reguláciu teploty-na základe oleja na 95 stupňov . Systém tlakovej vody zvláda tento rozsah s lepšou tepelnou odozvou a asi o 40 % nižšou spotrebou energie. Skutočným problémom bolo, že pôvodný dizajn formy mal chladiace kanály vedené okolo vyhadzovacích kolíkov spôsobom, ktorý vytváral mŕtve zóny na strane dutiny. Prechod z oleja na vodu by to nevyriešil. Prepracovanie rozloženia okruhu urobilo.
Čo skutočne poháňa návratnosť
Regloplas dokumentuje 50% zníženie energie čerpadla s reguláciou ∆T s premenlivou frekvenciou pri 20% znížení rýchlosti (regloplas.com). To je skutočné číslo od renomovaného výrobcu. Je to tiež číslo, ktoré predpokladá, že váš chladiaci okruh môže využívať prietoky, ktoré čerpadlo dodáva. Nahromadenie vodného kameňa, poddimenzované kanály, nadmerná dĺžka okruhu s príliš veľkým počtom ohybov-ktorékoľvek z týchto obmedzení znamená, že čerpadlo beží ťažšie, aby pretlačilo chladivo cez obmedzenia, ktoré by nemali existovať.
Najrýchlejšia návratnosť, ktorú sme videli pri optimalizácii regulácie teploty, nezahŕňala nákup nového zariadenia. Klient na balenie kozmetických výrobkov v Poľsku skrátil čas cyklu z 28 sekúnd na 16 sekúnd odstránením vodného kameňa v troch okruhoch, výmenou posunutého snímača PT100 a opätovným vyvážením toku medzi dutinou a stranou jadra. Celkové výdavky boli pod 2 000 EUR. Zníženie doby cyklu na 2,4 milióna ročných dielov prinieslo úspory, vďaka ktorým sa investícia vrátila za menej ako týždeň. Regulátory teploty, ktoré používali,-nič zvláštne, štandardné vodné jednotky od čínskeho dodávateľa-fungovali dobre, keď chladiaci systém skutočne fungoval.
Zariadenie Braun spoločnosti P&G zvolilo opačný prístup a veľa investovalo do elektronického monitorovania prietoku v každom chladiacom okruhu na ich formách na komponenty Oral{0}}B. Dosiahli zdokumentovanú mieru odmietnutia pod 0,05 % (ptonline.com). Ale tím Braun tiež uznal, že pred implementáciou-monitorovania jednotlivých okruhov bola pre nich kontrola teploty „čiernou skrinkou“. Mali podozrenie, že teplotné variácie ovplyvňujú rozmerovú konzistenciu, ale nedokázali diagnostikovať, ktoré okruhy sú problematické. To je skutočná hodnota sofistikovanej technológie regulácie teploty-zviditeľnenie procesu, ktorý väčšina zariadení považuje za nastavený-a-zabudne.
Materiálna otázka
Otázky týkajúce sa regulátorov teploty vody a oleja sa nás pýtajú viac ako takmer akékoľvek iné otázky týkajúce sa zariadenia. Odpoveď je nudne priamočiara: používajte vodu vždy, keď je to možné, tlakovú vodu na technické termoplasty do teploty asi 230 stupňov, olej len vtedy, keď skutočne potrebujete povrchy foriem nad tento rozsah. PEEK, PPS, istývysokoteplotné polyimidy--vyžadujú olej. PA, PC, POM, ABS, všetko v komoditnom a štandardnom inžinierskom sortimente-voda to zvláda s lepšou tepelnou vodivosťou, nižšími prevádzkovými nákladmi a bez problémov s kontamináciou.
Zaujímavejšou otázkou je, ako výber materiálu ovplyvňuje dizajn chladiaceho okruhu, ktorý potom ovplyvňuje to, čo musí regulátor teploty dosiahnuť. Zmesi plnené sklom- prenášajú do formy podstatne viac tepla ako neplnené druhy pri ekvivalentných objemoch výstrelov. Forma navrhnutá pre neplnený PA66 bude mať problémy s teplotou, keď sa výroba prepne na 30 % sklo-naplnený PA66. Chladiace okruhy dimenzované pre nenaplnený materiál nedokážu odoberať teplo dostatočne rýchlo. Časy cyklov sa predlžujú alebo časti vychádzajú so zvyškovým napätím z nedostatočného chladenia.
Navrhujeme pre najnáročnejšiu triedu materiálu, ktorú bude nástroj spracovávať. Ak existuje nejaká šanca, že sa výroba presunie z nenaplnených zmesí na naplnené, chladiaci systém sa tomu musí prispôsobiť od prvého dňa. Dodatočné úpravy-pridanie obvodov, inštalácia konformných chladiacich vložiek-stoja 5 000 až 15 000 USD a vyžadujú vyradenie formy z výroby. Zabudovanie primeranej tepelnej kapacity do pôvodného návrhu zvyšuje náklady na nástroje možno o 10 – 15 %. Matematika zvyčajne uprednostňuje urobiť to správne na prvýkrát.
Slepý uhol údržby
Nikto nepočíta s údržbou chladiaceho systému, kým sa niečo nerozbije. Štvrťročné odstraňovanie vodného kameňa, overovanie prietoku, kontrola tesnenia-tieto úlohy sú tlačené, pretože výrobné plány sú prísne a formy „fungujú dobre“. Potom sa postupne, počas šiestich až dvanástich mesiacov, časy cyklu posúvajú nahor. Metriky kvality sklzu. Niekto nakoniec vytiahne nástroj a nájde kanály, ktoré vyzerajú ako vnútro starého ohrievača vody.
Vrstva s mierkou 1/16 palca zvyšuje čas chladenia približne o 15 %. To sa hromadí dostatočne pomaly na to, aby operátori pripisovali dlhšie cykly zmenám v dávke materiálu, zmenám okolitej teploty alebo opotrebovaniu stroja. V čase, keď je súvislosť s degradáciou chladiaceho systému zrejmá, ste zjedli penalizáciu času cyklu počas tisícok výrobných hodín.
Zariadenia, ktoré sa vyhýbajú tejto pasci, zaobchádzajú s údržbou chladiaceho systému tak, ako zaobchádzajú s preventívnou údržbou samotných vstrekovacích strojov-plánovanou, zdokumentovanou,-nevyjednávateľnou. Testovanie prietoku každý štvrťrok. Odstraňovanie vodného kameňa ročne alebo keď prietok klesne pod základnú čiaru. Kalibrácia snímača podľa skutočného plánu a nie vtedy, keď namerané hodnoty začnú vyzerať podozrivo. Nie sú to drahé aktivity. Vyžadujú len, aby niekto niesol zodpovednosť.
Kam prichádzame
V Abis Mould je špecifikácia chladiaceho systému súčasťourozsah DFMna každom programe. Modelujeme distribúciu tepelného toku, veľkostné kanály pre materiál a ciele doby cyklu a konfigurujeme smerovanie okruhu, aby sme sa vyhli mŕtvym zónam a obmedzeniam toku, ktoré spôsobujú problémy vo výrobe. Výber regulátora teploty prebehne po prúde,-keď vieme, aké tepelné podmienky forma skutočne podporuje.
V prípade existujúcich foriem s problémami s kvalitou súvisiacimi s teplotou- môžeme vyhodnotiť, či je obmedzením vybavenie alebo geometria. Niekedy má inovácia ovládača zmysel. Častejšie je problémom chladiaci okruh, ktorý si vyžaduje úpravu alebo údržbu, ktorá bola odložená príliš dlho. V každom prípade diagnostika začína formou, nie technickým listom novej jednotky na reguláciu teploty.
Ak plánujete aprogram na formys prísnymi tepelnými požiadavkami alebo s problémami s teplotou na existujúcich nástrojoch môže náš technický tím prejsť špecifikami. Konverzácia o chladiacom systéme je produktívnejšia, keď k nej dôjde skôr-, ale nikdy nie je neskoro zistiť, čo skutočne obmedzuje výkon.