Kaip sumažinti išlaidas, nesumažinus plastikinių liejimo formavimo kokybės?

Detalių dizaino optimizavimas pelningam plastikinių liejimo formavimui

Supaprastinkite geometriją ir standartizuokite sienelių storį, kad sumažintumėte formos sudėtingumą ir iškraipymus

Kai detalės turi paprastesnę formą, tai paprastai reiškia žemesnes įrankių išlaidas ir mažiau problemų gamybos metu. Laikantis sienelių storio apie tą patį dydį, paprastai nuo 1 iki 4 milimetrų, padeda medžiagai tolygiai tekėti per formas ir tinkamai atvėsti. Tai neleidžia atsirasti erzinantiems įspaudams, tuštumoms detalių viduje bei iškrypimams po atvėsimo. Skaičiai taip pat nesmelkia. Jei kurioje nors vietoje sienelės storio skirtumas viršija 25 %, gamintojai stebi, kad iškrypimų problemos išauga triskart, o ciklo trukmė pailgėja apie 18 %. Tai atsitinka todėl, kad šiluma nesiskirsto tolygiai per visą detalę. Naudojant protingus branduolių projektavimo sprendimus, galima sumažinti kiekį medžiagos, naudojamos kiekvienai daliai. Ten, kur reikia, įtvirtinant rėmus, užtikrinama pakankama stiprybė, nepadidinant nebūtino svorio. Įmonės, standartizuojančios bendrus elementus savo skirtinguose produktuose, sutaupo lėšų keičiant formas ir švaistant žaliavas. Toks požiūris yra logiškas tiek kuriant naujus produktus, tiek efektyviai valdant gamybos linijas.

Pašalinkite požambius ir naudokite išstūmimo angas arba slydimo supaprastinimus, kad sutrumpintumėte ciklo trukmę ir pailgintumėte formos tarnavimo laiką

Mažosios įdubusios srities, vadinamos apatinėmis išpjovomis, kurios trukdo detalėms išeiti tiesiai, reikalauja brangių šoninių veiksmų arba slydimo mechanizmų formose. Pašalinus šiuos sudėtingus elementus, nebegaunami sudėtingi formos judesiai, todėl sumažėja tiek techninės priežiūros problemos, tiek įrangos prastovos. Išpjaunamosios srivės atlieka dvigubą funkciją: padaro dalis lengvesnes (apie 15–30 procentų), tuo pačiu pagreitindamos aušinimo laiką, todėl ir gamybos ciklai tampa trumpesni. Kai gamintojai supaprastina slydimą, jie keičia tas varganas kampines ar sukamąsias judesius į paprastus tiesiaeigius. Vien toks pokytis gali sumažinti formos dėvėjimąsi apie 40 procentų ir pratęsti įrankių tarnavimo laiką du – tris kartus. Sujungus visus šiuos požiūrius su nuolydžio kampais, didesniais nei 1 laipsnis, išstūmimas tampa žymiai patikimesnis. Tai svarbu, nes maždaug 12 procentų atmestų produktų atsiranda dėl išstūmimo problemų, susiduriant su sudėtingomis formomis – kažkas, ko nori išvengti kiekvienas gamyklos vadovas.

Strategiškai parinkite medžiagas plastikiniame liejime

Parinkite termoplastikos dervas pagal funkcines reikalavimus, estetiką ir gamybos apimtis, kad būtų išlaikytas pusiausvyra tarp kainos ir našumo

Medžiagų pasirinkimas lemia apie pusę iki trijų ketvirčių faktinių detalių kainos. Renkantis dervas, gamintojai turi vienu metu įvertinti keletą veiksnių. Pirma, kokios mechaninės savybės reikalingos? Kai kuriems produktams svarbus smūgio atsparumas, o kitiems – standumas. Taip pat svarbu, kaip produktas bus naudojamas skirtingose aplinkose. Ar jis bus veikiamas UV spindulių? Chemikalų? Ekstremalių temperatūrų? Nepamirškime ir išvaizdos – ar reikia tam tikro blizgesio lygio ar ilgalaikio spalvų išlaikymo? Kasdieniams daiktams, gaminamiems dideliais kiekiais, polipropilenas dažnai yra pakankamai nebrangus ir tvirtas. Tačiau kai reikia didelės tikslumo, įmonės dažnai pasirenka inžinerines medžiagas, tokiomis kaip PEEK ar PEI, nors jos iš pradžių brangesnės. Dažna klaida atsiranda tada, kai techniniai reikalavimai pernelyg ambicingi. Naudoti kažką itin sudėtinga, pvz., stiklu pripildytą PBT, vietoj paprastesnio PP, kai paprastesnis variantas puikiai tiktų, gali labai paveikti pelningumą. Pramonės duomenys rodo, kad tokia perdaryba galėtų kiekvienais metais iš vieno formavimo operacijos „praryti“ nuo aštuoniolikos iki trisdešimt šešių tūkstančių dolerių.

Įvertinkite bendrąsias savininkystės išlaidas (TCO), įskaitant medžiagas, apdorojimą ir darbą po formavimo

Bendrosios savininkystės kaina – tai ne tik apie tai, kiek iš pradžių kainuoja medžiagos. Tai taip pat apima energijos suvartojimą, delsas dėl ilgesnių ciklų, įrankių nusidėvėjimą greičiau nei numatyta bei visus papildomus veiksmus po formavimo proceso. Paimkime stiklu pripildytą niloną kaip pavyzdį. Taip, jis sumažina svorį maždaug 15 %, bet kokia yra kaina? Įrankiai susidėvi apie 40 % greičiau, o tai reiškia didesnius techninės priežiūros kaštus ateityje. Daugelis įmonių iš tiesų prarado šimtus tūkstančių dolerių, nes nepaisė viso po formavimo reikalingo rankinio darbo. Ponemon institutas 2023 m. pranešė, kad būtent taip buvo prarasta apie 740 tūkstančių dolerių. Todėl logiška atlikti tyrimus, kaip medžiagos elgiasi per visą jų gyvavimo ciklą. Detalus procesų tikrinimas prieš pasirenkant dervą padeda užtikrinti, kad pasirinkta medžiaga praktikoje veiktų efektyviai ir atitiktų biudžeto ribojimus.

Priimkite protingus sprendimus dėl formų ir įrankių investicijų

Planuojant formos strategijas, labai svarbu tinkamai subalansuoti pradinius išlaidas ir ilgalaikį grąžinimą. Kiek detalių reikia pagaminti, lemia, kuri forma yra protingiausia. Aliuminio formos puikiai tinka greitiems prototipams ir mažoms partijoms – apie 500 vienetų. Plieninės formos iš pradžių kainuoja daugiau, tačiau tarnauja žymiai ilgiau nei minkštesnės jų atmainos, paprastai apie penkerius–septynerius metus ilgiau. Iš analizuojamų pramonės duomenų matyti, kad plieno forma tampa pigesnė vienai daliai, kai gamyba pasiekia apie 50 tūkstančių vienetų, nors iš pradžių ji kainuoja 40–60 procentų brangiau. Svarbūs taip pat ir medžiagų aspektai. Formos turi atlaikyti specifines dervas, temperatūros pokyčius ir injekcinį slėgį, nesusidėvėdamos per anksti. Įvertinant bendras išlaidas, nereikia pamiršti reguliarios priežiūros poreikių, netikėtų sustojimų ir to, kiek atliekų atsiranda šalia pradinių pirkimo kainų. Sudėtingos formos dažnai reikalauja specialių konstrukcijų, tokių kaip kelios ertmės ar judančios dalys pačioje formoje. Šios savybės tikrai padidina pradinę kainą, tačiau greičiau atsipirks, nes leidžia vienu metu pagaminti daugiau detalių ir sumažina poreikį vėlesniems apdirbimo etapams.

Naudokite automatizavimą ir realaus laiko proceso valdymą plastikinių liejimo formose

Diekite uždarosios kilpos stebėseną ir ertmės jutiklius, kad sumažintumėte atliekas ir palaikytumėte kokybę didelėmis apimtimis

Liejant plastiką, uždarojo ciklo stebėjimas naudojant formos daviklius pakeičia viską – vietoj to, kad tik reaguoti į problemas, dabar jas galima numatyti iš anksto. Šios pažangios sistemos nuolat stebi formos slėgio lygmenis, seka tiralo temperatūros pokyčius ir kontroliuoja aušinimo procesą formoje. Kai tik kažkas pradeda nukrypti nuo normos, sistema nedelsiant tai aptinka, todėl galima atlikti korekcijas dar iki atsirandant nepilnai užpildytoms daliams, įdubimams ar susivertusiems gaminiams. Gamybinių ataskaitų duomenimis, gamyklos, diegiančios šio tipo automatizaciją, paprastai patiria apie 30 % mažesnę atliekų kiekį, tuo pačiu išlaikydamos gaminio matmenis griežtose specifikacijose masinės gamybos metu. Termo davikliai padeda tiksliai sureguliuoti aušinimo trukmę, pašalinant erzinančius įtempio taškus, likusius po liejimo. Tuo tarpu slėgio matavimai leidžia mašinai automatiškai koreguoti įpurškimo greitį ir laiką, užtikrindami geresnį vientisumą tinkamai užpildant formas. Tačiau tikrai įdomu tai, kas vyksta už defektų prevencijos ribų. Visa ši surinkta informacija tampa itin vertinga ir techninės priežiūros planavimui. Ji aptinka įrangos dėvėjimosi požymius ilgai iki to, kol įranga visiškai sugestų. Toks valdymo lygis reiškia, kad gamintojams nebeprireikia visur kurti papildomų saugos atsargų, o tai sutaupo medžiagų sąnaudas. Kokybė išlieka aukšta net esant didelėms gamybos apimtims, o operacijos tampa žymiai atsparesnės netikėtiems sutrikimams, nereikalaujant papildomų išlaidų personalui ar žaliavoms.