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注塑成型:工艺文件是制造“相同”零件的关键

使用机器/模具设置表来记录塑料参数,并在任何可接受的机器上使用模具。
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注射成型是制造中最复杂的过程之一。我们的行业有一个共同的问题,即设定一个成型作业,在每次运行时制造“相同”的零件,特别是在不同的机器上。

定义“相同”的含义取决于应用程序;但不管要求是什么,我们的目标是让相同的部件年复一年地运行,即使是在不同的机器上。作为一个有着80年历史的行业,我们如何实现这一目标,就像是潘多拉的盒子。

对于最佳实践没有普遍的共识。这是迫切需要的,因为它将使我们能够在世界市场上更具竞争力。你在塑料行业的前途就靠它了。我们从哪里开始?

成功的塑料应用有五个组成部分:零件设计;树脂的选择/处理;模具设计/施工;加工;和测试。每一个都有数百个细节,把它们放在一起需要一组训练有素的人才。一个人不可能做到一切。最有可能的是,您的商店在这些组件中有2到4个人才。

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利用他们的专长,到外面去找值得信任的人才,去找那些你没有覆盖或者是新的领域的人才。我还建议你在钢铁被切断之前先和各方开个会。很少有人花时间去做这个,但是当你在金属芯片飞之前发现问题时,它会节省你的时间和金钱,而不是之后。另外,总有一些最后关头的问题,最好在各方都在场的时候处理。这将有助于在一个坚实的基础上启动这一进程。然后是继续成功生产的文档。

这里的重点是处理以及如何记录运行“良好”部分的流程,以便能够在不同的机器上从一个运行复制到另一个运行。该过程的文档通常被捕获在所谓的“机器/模具设置表”中。看起来很简单,但是如果你去美国大约16000个模塑车间,你会得到16001个不同的模板。更糟糕的是,每个模具进入不同的压机都有不同的设置表。更让你失望的是,经常的情况是在同一台机器上随着班次的变化过程也在变化。

我们的灰色处理器“Crusty Sr.”会说他的流程比目前在设置表上写的要好。处理器根据自己的喜好“调整”过程。这就是我们行业的现状。这里是科学模塑偏离人群:你只使用一个设置页每个模具-不是一个设置页每个压力机。文件的塑料(不是机器)参数,并使用它们在每个可接受的压入模具。想说这是不可能的吗?

在最近的一个案例中,该工艺最初仅基于塑料参数为32型腔热流道模具开发。它运行了六年,然后模具被送到另一个地方的另一个设施。这就意味着要换一台印刷机和处理器。

设置表被要求并通过电子邮件发送给处理器。他根据所记录的塑料参数设置了过程。他的回答是:“六年了,死疯了。”那么,秘诀是什么呢?

没有诀窍……你用科学的方法和经过正确校准的机器。模具设置表提供实际的体积,压力,温度等。同样的塑料参数不仅在压力机上实现,而且在模具冷却以及。这只是表明,如果你正确地记录了机器、模具和树脂工艺参数,好零件就会被生产出来,在一台或另一台机器上一次又一次地生产,一次又一次地运行。

如果你参观了美国大约16000个模塑车间,你会得到16001个不同的安装板。

关键是,如果我们想要制造“相同的”零件,我们需要确保这些加工参数被控制和测量到在合理的公差内相同。这要求处理器在设置进程时,输入提供文档中记录的相同处理条件(参数)的进程设定值。

输入到机器上的数字可能不同——例如,液压压力因机器而异,但指定的实际塑料压力是相同的。我们复制什么过程变量?这个列表对于这一列来说太长了,但是这里有六个必须重复的列表。我建议每轮班一次,请人参观每台运行的机器,记录每一个过程条件,以确保班次之间的零件重现性/可靠性。

  1. 对于大多数作业,填充时间在±0.04秒范围内。这并不意味着处理器以毫米/秒或英寸为单位输入相同的注入速率。/sec。即使你使用的是立方厘米(体积),输入的数字可能会随着机器、液压或电动而变化,可能不会从一次运行到另一次运行得到相同的结果。机器是由机械和电气部件组成的,这些部件确实磨损(仅以止回阀为例)。注入速率的输入可以不同,以提供给定重量、尺寸和充填时间下记录的第一级充填速率。
  2. 传递时的塑性压力;它可能是,也可能不是在注射过程中的峰值压力。在运行和机器之间应该是相同的。这就要求使用相同类型和尺寸的喷嘴尖端。从压力损失的角度来看,喷嘴成为模具的一部分。
  3. 气垫- - - - - - - - - - -不一定要在每一次按压中都是一样的,但必须在每一次按压中保持一致。我的目标误差小于1毫米。我在这里将缓冲定义为第二(保持)阶段结束时的螺钉位置。这不是最小螺丝位置。靠垫有两种定义,这取决于你使用的机器的品牌。
  4. 在相同的塑料反压力下恢复或塑化时间。不是设定的转速,而是通过调整转速来复制相同的塑化时间。通过复制塑化时间来复制熔体温度,可以得到更好的结果。
  5. 循环时间,复制包装和冷却时间。
  6. 整个部分的红外温度图,尽快测量前或后的弹射。

还有其他重要的参数吗?当然,就像熔体温度一样,但为了测量温度而中断生产周期是一个麻烦,而保持生产周期对于一致性很重要。还有冷却参数和其他参数,但这些将不得不等待另一个列。上面的6个参数是一个很好的开始,但是请记住:它们是过程结果,而不是机器设定值。

底线:复制实际的体积,时间,温度和压力与机器的能力和校准。这听起来可能很复杂,但这比在其他比赛中反对墨菲或坚持造型是艺术而不是科学的观点要简单得多。


关于作者John Bozzelli是密歇根州米德兰注射成型解决方案(科学成型)的创始人。为注塑成型商提供培训和咨询服务,包括LIMS和其他专业。联系john@scientificmolding.comscientificmolding.com

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