去年晚些时候,我和一个同事在协助第三方加工一个他们以前没有加工过的模具——一个圆盘模具(本质上是两个圆圆盘)。我们做了一些初步计算,找到了一个合适的压力机。当我们在构建我们的过程中,我们注意到在填充的末尾有烧痕。

在许多模塑工厂,当出现这样的加工问题时,操作员通常会根据自己的不同意见,疯狂地按下许多按钮来解决问题。然而,烧伤可以追溯到以下五个方面:零件设计、材料、模具、机器或工艺。不管烧伤的主要原因是什么,这个过程也会受到其他四个区域的影响。因此,如果你想要这个过程成功,所有的五个部分必须很好地结合在一起。例如,如果零件设计不是为材料设计的,或者机器不能产生足够的夹紧力来支持模具,那么建立一个坚固和可重复的过程的机会是不太可能的。通过确保所有这些部分都适合,你就是在遵循一个经过验证的方法或系统。

无论您是相对较新的造型或已经造型多年,您可能听说过术语“科学造型”和“系统造型”。这些术语通常可以互换使用,但有一个细微的区别。科学的造型是以学习关键的造型原理和理论为中心的。这些原则和理论的战略性应用被称为系统塑造。

问问苹果的Siri,“‘系统化’是什么意思?”她会回答:“‘系统化’的定义是按照一个固定的计划或系统来进行的;有条不紊的。”在注塑过程中,如果加工者只是“按下按钮”,他们最终会做出好的零件。然而,从一个系统的方法成型减少了建立一个健壮的和可重复的过程所需要的时间。使用系统的成型技术通常会导致减少机器运行时间,周期时间,废品率,等等。这些成本降低的累积效益导致了利润的增加。

采用系统方法涉及分离成型过程的三个阶段:填充(第一阶段),包装(第二阶段)和保持(第三阶段)。分离阶段被称为解耦模塑,是系统成型的焦点。有两种主要类型的去耦过程:去耦模塑II(DII)和去耦模塑(DIII)。在DII过程中,填充与包分开并保持。为了完成DII过程,在第一阶段期间,在转移到第二阶段之前,部分在视觉上填充至最小95%,最大98%。这是通过调节转移位置来实现的,直到达到所需的填充部分。对于DIII过程,包和保持也分开。这通常通过基于空腔压力转移来实现。建立DIII流程需要额外的培训,设备和软件。

想象一下,去耦就像在工作后拉进你的车库一样。你从天花板上暂停了一个网球,以帮助你确切地知道在哪里停车。网球代表全拍摄。传统的成型将从开始完成45英里/小时。通过这种方法,您可能会在没有退出后壁的情况下完全停止恰好在那个网球?可能不是很多。使用DII过程,您将为您的车道驱动45英里/小时,然后减慢15英里/小时,直到您到达网球。你在那个网球停下来的可能性变得更有可能,但你可以做得更好。使用DIII工艺,您将在车道上向车道开车45英里/小时到车库的门口,然后减速到5英里/小时,直到您到达网球。

那么,使用解耦成型处理的好处是什么呢?当你将过程解耦时,你将粘度波动的影响降到最低。材料黏度的变化是制模者最大的加工变量,可以导致从生产短镜头到零件的过程一眨眼的功夫。就像把车停在车库里的网球前一样,解耦成型的目标是在型腔末端持续地停止塑料的流动。

在开始生成过程之前,为每个按压开发机器性能基线,可能会运行模具。用于确定该基线的一些研究包括以下内容:注射速度线性,检查环重复性,负载灵敏度和压力响应。这些研究将告诉您当前的机器状态,以确定是否应选择特定的按压以运行模具。每项研究应具有由贵公司设置的可接受的偏差限制,以用作一种分级规模。请记住,如果机器的性能在所需的偏差限制之外落下,则不一定意味着机器不好。如果您仍然能够在期望的循环时间内做好零件,那么在该机器上继续处理是完全精细的。在翻盖,如果机器生产不良部件,那么该模具不应在该特定机器中操作。

这种基线机器数据将告诉您您的哪些压力机是您的“限制”的新闻。例如,如果您有三台机器,其中将使用模具,并且其中一个压力机具有更慢的注射速率,请使用局限性构建您的过程至少有能力的压力机。当您为“限制”按下的过程时,您完成了三件事:

1.确保该工艺在“限幅”压力机中制造出优质零件;

你知道你可以将这些机器值转移到其他更有能力的压力机;

3.转移过程值时,继续进行质量零件。

一旦了解了机器的功能,就可以开始构建流程了。与机器基线类似,为了“从塑料的角度”进行加工,您还需要为每个模具创建特定的工艺基线。要做到这一点,你必须考虑四个塑料变量:温度、流量、压力和冷却。

温度:当记录塑料温度时,记录非常重要塑料融化温度,而不是桶温度。仅仅因为桶温度设定为500 f并不意味着实际的塑料温度将是500 f.有三种机器设置会影响塑料温度:桶温度(电气),螺钉RPM(机械)和背压。通常,大部分熔体能量来自通过螺钉RPM产生的机械剪切。在大多数情况下,您可以通过在喷嘴处熔化温度来监测塑料温度。如果您对结果感到满意,请维护设置。如果没有,则进行调整。

流:塑料流量的影响是塑料流量变量研究的重点。塑性流动是解耦成型过程的第一阶段。塑性流速重要的一个主要原因是它对材料的粘度有最大的影响。物料被推得越快,它就变得越薄,也就越容易流动。相反,材料被推得越慢,它就变得越厚,也就越难流动。这被称为非牛顿行为,并解释了为什么当你从5英寸增加流速时可能会出现闪光。/秒到15英寸/秒。

选择流量或填充速度时,请根据零件质量选择它,而不是机器功能。仅仅因为您有一个能够以20 in./sec填充的速率,并不意味着您应该填充20 in./sec。我们使用两次测试来帮助确定最佳流量:填充流程和动态腔体不平衡研究。在填充流程期间,在使用一系列不同速度时,可以寻找零件上出现的缺陷。随着动态腔体失制研究,您希望看到不同速度对腔余量的影响。随着这两个测试的结果,您可以选择将产生质量零件的流量。

压力:塑料压力涉及该过程的加压阶段。这包括DII过程中的第二阶段和DIII过程中的第二级(包装)和第二级(包)和第三阶段(保持)。Pack专注于两件事:1)它完成填充部分并施加压力以将空腔印在塑料上;2)塑料是非静水的,这意味着熔体不会平等地传递压力。当您在孔腔(后门)与腔室末端的压力超过栅极腔(柱门)时,这是显而易见的。在大多数情况下,您将看到螺纹尖端处的压力大于邮政门。同样,您通常会看到栅极后压高于包装阶段期间腔末端的压力。

塑料压力的另一半是保持阶段。在这个过程中,你已经填充和包装了零件。你最不想要的就是让塑料从腔里倒流出来。为了防止这种情况,保持时间和保持压力。为了确定浇口结冰需要多长时间,我们知道塑料不会回流,需要进行浇口密封研究。这涉及增加机器上的保持时间设置,直到看到部件重量停止增加或稳定。

冷却:最后一个变量——也是最常被忽视的变量——是塑料冷却。冷却是关键,通常占循环时间的80%左右。这怎么可能?如果你停下来想一想,塑料什么时候开始真正冷却,你会意识到它在接触钢铁时就开始冷却了。这个变量集中于意味着塑料如何冷却,包括冷却线及其内容物等东西,并实现湍流。经典但常见的问题处理器遇到忘记转动水(冷却液)。通常,这可能导致延长保持时间,最终循环时间更长。你可以做几件事,以确保你有水流。一种选择是通过在冷却电路内安装流量计来监测冷却剂流。另一种选择是监测模具表面温度。理想情况下,我们监控冷却液流动和模具温度。

模板及其客户正在越来越越来越多地呈现。利用系统成型原理,此业务战略良好地对齐。当您完成机器和模具的研究时,您将配备建立强大的解耦过程所需的信息。数据推动了我们的处理,从而在公司,客户和同事之间创造了更大的透明度。在更改时,您可以使用数据来保护它们。

让数据驱动您的处理决策也使得更容易进行故障排除。这就是我们如何系统地解决前面提到的盘模具中的烧伤问题。使用解耦处理,我们所做的第一件事是通过去除第二阶段的时间和压力来查看“仅填充部分”。只有填充部分没有烧伤。只有在填充零件时,才会在填充结束时观察到烧伤。然后,我们再次决定去除第二阶段(包装并保持)并调整我们的短射击,以便在转换到第二阶段之前,部分更加饱满。当我们进一步逐步填补部分时,我们注意到烧焦就会回来。

有了这些信息,我们决定在分型线的模具顶部放一个便利贴。在模具分型线的两半之间放置粘条,可以让空气适当地从模腔中排出(有效,但不推荐)。当我们这样做的时候,烧伤就消失了。这是我们找出烧伤原因所需要的最后一条信息。在填充过程中,模具中的通风口没有达到合适的深度,使空气从型腔中逸出。为了消除燃烧,我们添加了第二个填充速度,明显慢于第一个速度。这使得空气在转化成包和固定之前就能逸出。

在收集和检查数据的20分钟之后,我们完成了两件事:1)我们能够确定烧伤的原因;2)我们发现一种没有燃烧的部件塑造部分。有些人可能会称之为巫术,其他人声称我们很幸运。但也没有真实。虽然部分缺陷有许多原因,但是解耦过程使得更快,更容易系统地诊断其根本原因并识别可能的解决方案。

通过解耦您的流程,您可以通过填充或压力分开缺陷。一些零件缺陷,其返回填充阶段将是SPLAY,喷射和燃烧。另一方面,翘曲,沉降,空隙和气泡更常见于包装和保持阶段。

建立机器和过程基线以及学习解释数据不是一蹴而就的事。这些事情需要时间,对一个模子有用的东西不一定对另一个模子也有用。你能做的就是继续从彼此的经验中学习,并相信你的数据告诉你的。最终,继续应用系统的成型原则,因为它们的工作是改进流程,并最终提高利润。

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