금형 캐비티란 무엇입니까?

구멍은 병이 실제로 만들어지는 곳입니다. 이는 금형의 네거티브 공간, 즉 플라스틱에 모양을 부여하는 빈 부분입니다. 나는 14년 동안 사출 블로우 성형 라인을 운영해 왔지만 아직도 새로운 툴링 주문에 캐비티 사양을 혼동하는 사람들을 봅니다. 몇 주가 소요됩니다.

사출 블로우 성형에서는 두 개의 서로 다른 구멍을 다룹니다. 사출 스테이션의 첫 번째 작업은 프리폼을 만듭니다. 블로우 스테이션의 두 번째 작업에서는 완성된 병을 만듭니다. 그들은 완전히 다른 작업을 수행하는 완전히 다른 도구입니다.

직선 사출 성형을 전공한 많은 사람들은 캐비티가 캐비티라고 생각합니다. 사실이 아닙니다. 블로우 몰드 캐비티는 플라스틱을 바깥쪽으로 밀어내는 공기 압력을 처리해야 합니다. 주입 구멍은 플라스틱이 안쪽으로 밀리는 현상을 처리합니다. 스트레스는 반대방향으로 갑니다. 강철, 냉각, 환기 등 모든 것이 변경됩니다.

프리폼 캐비티

스테이션 1에서는 테스트 튜브 모양의 프리폼을 코어 로드에 주입합니다. 여기의 공동은 두꺼운-벽으로 둘러싸인 튜브처럼 보입니다. 멋진 것은 없습니다. 프리폼의 외부는 어쨌든 블로우 스테이션에서 늘어나게 되기 때문에 실제로 중요하지 않습니다.

여기서 중요한 것은 목이다. 넥 마감은 스테이션 1에서 형성되며 그 이후로는 절대 변하지 않습니다. 나사산, 밀봉 표면, 변조 방지 비드 등 이 모든 것이 사출 시 수행됩니다. 그것을 망치면 스크랩이 만들어집니다.

넥 링은 일반적으로 메인 캐비티 본체와 별도의 인서트입니다. 생각해 보면 이해가 됩니다. 다섯 가지 다른 병 크기에 동일한 목 마감 처리를 실행할 수 있습니다. 체강을 교체하고 넥 링을 유지하십시오. 나는 상점에서 목을 몸과 일체형으로 만들어 돈을 절약하려고 노력하는 것을 보았습니다. 스레드가 마모되어 $1,800 인서트 대신 $12,000 캐비티를 폐기해야 하면 그들은 후회합니다.

블로우 캐비티

스테이션 2는 병이 실제로 병이 되는 곳입니다. 패리슨이 코어 로드에 들어오고, 몰드가 그 주위를 닫고, 로드를 통해 공기가 불어오고, 플라스틱이 캐비티 벽에 닿을 때까지 늘어납니다. 그 벽은 병 표면입니다.

블로우 캐비티의 표면 마감이 직접 전달됩니다. 직접적으로 말입니다. 강철을 긁으면 고칠 때까지 나오는 모든 병을 긁습니다. 한 번은 새로운 사람이 열린 틀에 렌치를 떨어뜨리도록 했습니다. 캐비티 표면. 200,000병에 스크래치 한 번만 나면 광택을 내고 다시 생산할 수 있습니다.

대부분의 블로우 캐비티는 수직으로 분할됩니다. 두 개의 반쪽은 측면에서 패리슨 주위에 닫혀 있습니다. 그들이 만나는 곳이 당신의 이별선입니다. 모든 병에는 하나가 있습니다. 당신이 소유한 플라스틱 병을 보면 위에서 아래로 이어지는 희미한 선을 볼 수 있습니다. 그것이 금형 반쪽이 모인 곳입니다.

철강 선택

P20이 여전히 기본값입니다. 사전 경화, 기계 가공, 광택 처리가 좋습니다. 우리는 백만 개 미만의 부품에 대해 P20을 실행하고 있으며 잘 유지됩니다.

수천만 달러를 이야기할 때 H13이 이해되기 시작합니다. 초기 비용이 더 많이 들지만 실행 중에 충치를 교체할 수는 없습니다-. 나는 H13 캐비티가 측정 가능한 마모 없이 HDPE 병에서 800만 주기를 진행하는 것을 보았습니다. P20의 동일한 응용 프로그램에서는 스레드 마모가 300만 개로 나타났습니다.

PVC의 경우 스테인레스가 중요합니다. 우리는 더 이상 PVC를 많이 사용하지 않지만 사용하게 되면 420 스테인리스만 사용합니다. 뜨거운 PVC에서 나오는 염소 가스는 수천 번에 걸쳐 일반 공구강에 구멍을 뚫습니다. 09년에 그걸 어렵게 배웠어요.

알루미늄은 엄밀히 말하면 프로토타입 영역입니다. 빠르고 저렴하기 때문에 고객 승인 샘플을 위해 알루미늄 캐비티를 절단하겠습니다. 강철의 경우 2주 대 8주. 하지만 운이 좋으면 알루미늄으로 . 50,000개의 샷을 생산할 수 있다고 말하는 사람이 없도록 하십시오. 나는 연마 수지에 대해 20,000의 사양을 벗어나는 것을 보았습니다.

냉각으로 인해 사이클이 성사되거나 중단됩니다.

대부분의 상점이 테이블 위에 돈을 남겨 두는 곳이 바로 여기입니다. 완벽한 강철, 완벽한 광택, 완벽한 배기 기능을 갖고 있으면서도 냉각이 쓰레기이기 때문에 느린 사이클을 계속 실행할 수 있습니다.

블로우 캐비티의 물 채널은 윤곽을 따라야 합니다. 구식의 직선-드릴 채널은 핫스팟을 남깁니다. 핫스팟은 배출하기 전에 냉각 시간이 길어진다는 것을 의미합니다. 냉각 시간이 길어지면 주기가 느려집니다. 주기가 느리면 돈이 적게 듭니다.

수학은 복잡하지 않습니다. 냉각 채널을 다시 뚫는 것만으로 500ml 병 주형을 12초 주기에서 9초 주기로 만들었습니다. 동일한 캐비티, 동일한 강철, 동일한 기계 시간당. 25% 더 많은 병. 24/7 라인에서는 그것이 진짜 돈입니다.

형상적응형 냉각은 새로운 기술입니다.. 3부품 형상을 완벽하게 감싸는 냉각 채널을 사용하여 캐비티를 인쇄합니다. 작동하면 훌륭하게 작동합니다. 많은 비용이 듭니다. 우리는 지금까지 두 개의 등각 캐비티 세트를 수행했습니다. 하나는 모든 페니의 가치가 있었습니다. 다른 하나는 400,000번의 샷 후에 분말 소결 라인에서 깨졌습니다. 여전히 높은 볼륨에 대해 신뢰하는지 확실하지 않습니다.

물의 온도는 대부분의 사람들이 생각하는 것보다 더 중요합니다. 우리는 대부분의 수지에 대해 화씨 55도를 사용합니다. 차가운 물은 열을 더 빨리 끌어당기지만 습한 달에는 금형 표면에 응결 현상이 생기기 시작합니다. 물방울이 뜨거운 플라스틱에 닿아 자국이 남습니다. 우리는 이슬점 이상을 유지하기 위해 6월부터 9월까지 화씨 60도까지 올라갑니다.

환기가 무시됩니다

패리슨이 와동 벽에 부딪쳐 터지면 거기에 있던 공기가 어딘가로 이동해야 합니다. 충분히 빨리 탈출하지 못하면 화상을 입을 수 있습니다. 갇힌 공기는 플라스틱을 압축하고 가열하며 그을립니다. 디젤 효과는 디젤 엔진이 연료를 점화하는 것과 동일한 원리입니다.

벤트 깊이는 100분의 1밀리미터 단위로 측정됩니다. 너무 얕아서 공기가 빠져나갈 수 없습니다. 너무 깊고 플라스틱이 통풍구로 유입되어 모든 병에서 플래시를 잘라내게 됩니다.

대부분의 재료의 최적점은 약 0.03mm입니다. HDPE는 좀 더 깊이 들어갈 수 있습니다. PET는 더 얕은 상태를 유지해야 합니다. 모든 새로운 수지 공급업체, 모든 로트 변형을 조정해야 할 수도 있습니다. 나는 모든 기계에 벤트 깊이 게이지 세트를 보관합니다.

다공성 강철 인서트는 기존 통풍구를 절단할 수 없는 영역에 도움이 됩니다. 병의 바닥이 전형적인 예입니다. 공기는 채워야 할 마지막 장소에 갇히게 됩니다. 다공성 삽입물로 숨을 쉴 수 있습니다. 시간이 지남에 따라 가소제 잔류물로 막히므로 몇 주마다 초음파 세척이 필요합니다.

다중-캐비티 현실

단일 캐비티 금형은 프로토타입용입니다. 생산은 다중-공동으로 실행됩니다. 일반적인 크기에 4개, 6개, 8개 캐비티가 있습니다. 나는 대량 생산 라인에서 24개의 캐비티 몰드를 본 적이 있습니다.

다중-공동에 대해 누구도 알려주지 않는 내용이 있습니다. 캐비티마다 조금씩 다릅니다. 동일한 강철, 동일한 프로그램, 동일한 공구 경로로 가공합니다. 그들은 여전히 ​​​​다르게 나옵니다. 아마도 캐비티 3은 냉각수 매니폴드에 더 가깝기 때문에 약간 더 뜨거워질 수 있습니다. 아마도 캐비티 7에는 부품이 릴리스되는 방식에 영향을 미치는 연마 방향의 미세한 차이가 있을 수 있습니다.

우리는 모든 캐비티에 번호를 매기고 위치별로 품질을 추적합니다. 스파이크가 거부되면 가장 먼저 확인해야 할 것은 스파이크가 어느 캐비티에서 나왔는지 확인하는 것입니다. 10번 중 9번은 품질 문제가 전체가 아닌 하나의 충치로 인해 발생합니다. 구멍 하나를 고치면 문제가 해결됩니다.

다중-캐비티 금형의 균형을 맞추려면 인내심이 필요합니다. 모든 충치는 동일한 속도로 채워지고, 동일한 속도로 냉각되고, 동시에 방출되어야 합니다. 완벽한 균형을 이루려면 시험 실행과 조정이 필요합니다. 모든 위치에서 차원적 일관성을 추구하고 있습니다. 캐비티 간 편차는 ±0.1mm가 목표입니다. 이를 지속적으로 달성하는 것은 생각보다 어렵습니다.

무엇이 닳아 없어지는가

분할선은 남용됩니다. 금형이 닫힐 때마다 강철이 강철에 닿습니다. 여기에 수백만 주기를 곱합니다. 분할선 표면이 압축되고 변형되며 결국 틈이 생기고 플래시가 시작됩니다. 분할선 유지 관리는 일회성 작업이 아닌 정기적인-작업입니다.

넥링 스레드는 다른 어떤 것보다 빨리 마모됩니다. 나사산 프로파일은 모서리가 날카로운 얇은 강철입니다. 가장자리를 따라 흐르는 플라스틱은 점차적으로 마모됩니다. 핀과 게이지를 사용하여 나사산 마모를 측정합니다. 병의 사양 스레드가 보이기 시작하면 넥 링이 도구 공간으로 돌아갑니다.

코어 로드는 기술적으로 캐비티 부품이 아니지만 마모도 됩니다. 크롬 도금은 도움이 되지만 영원히 지속되는 것은 없습니다. 코어 로드가 마모되면 프리폼 벽 두께가 변하고 완성된 병 벽 분포가 무너진다는 의미입니다.

플라스틱이 처음 캐비티에 들어가는 게이트 영역은 가장 높은 온도와 가장 큰 전단 응력을 나타냅니다. 이는 캐비티 본체의 나머지 부분보다 빠르게 마모됩니다. 일부 상점에서는 교체 가능한 게이트 인서트를 사용하여 캐비티 전체를 건드리는 대신 해당 부품만 교체할 수 있습니다.

비용 관점

표준 500ml 병의 단일 블로우 캐비티는 복잡성에 따라 $10,000~$18,000입니다. 바로 그 구멍입니다. 넥 링, 코어 로드, 몰드 베이스, 매니폴드, 냉각 라인을 추가하면 완전한 단일 캐비티 도구의 가격이 $70,000~$120,000입니다.

다중-공동은 그 대부분을 배가시킵니다. 6개의 충치는 일부 기본 구성 요소를 공유하기 때문에 6배나 비싸지는 않지만 여전히 큰 비용입니다. 일반적인 병 크기에 대한 6개 캐비티 생산 금형의 가격은 $150,000에서 $250,000입니다.

생산량으로 나누기 전까지는 꽤 많은 것 같습니다. 천만 병의 경우 20만 달러짜리 주형에 병당 2센트가 추가됩니다. 1억 병이면 5분의 1센트입니다. 볼륨은 툴링 비용을 정당화합니다. 생산량이 적은 프로그램은 백만 병을 사용하든, 천만 병을 사용하든 여전히 철강 비용을 지불하고 있기 때문에 어려움을 겪습니다.

실제로 매일 중요한 것들

충치를 깨끗하게 유지하십시오. 특히 재활용 수지의 경우 잔류물이 쌓입니다. 매 교대마다 캐비티 표면을 닦아냅니다. 승인된 용매만 사용하십시오. 광택이 나는 표면에 잘못된 세척제를 사용하면 마감이 흐려질 수 있습니다.

캐비티 번호로 모든 것을 문서화하십시오. 나는 모든 기계에 일지를 보관합니다. 어떤 교대조가 어떤 충치로 진행되었는지, 품질 기록이 있는지, 유지 관리가 완료되었는지. 6개월 후 문제가 발생하면 그 역사가 당신을 구해줍니다.

온도 조절 비용을 아끼지 마세요. 토요일 밤에 400달러짜리 온도 조절 장치가 작동하지 않으면 월요일까지 눈이 멀게 됩니다. 예비 온도 조절기는 저렴한 보험입니다.

이별선을 존중하세요. 작업자는 플래시를 보면 클램프 톤수를 늘리는 것을 좋아합니다. 때로는 그게 효과가 있습니다. 때로는 그것이 이별선을 무너뜨리고 모든 것을 악화시키기도 합니다. 플래시가 보이면 클램프 압력을 크랭크하기 전에 파팅라인 상태를 확인하십시오.

폐쇄

사출 블로우 성형의 금형 캐비티는 거친 조건에서 힘든 작업을 수행하는 정밀 도구입니다. 캐비티는 제품의 모양을 형성하고 허용 오차를 유지하며 실행 속도를 결정합니다. 적절하게 유지관리된 좋은 충치는 수년간 작동됩니다. 방치된 충치로 인해 폐기, 가동 중지 시간 및 품질 불만이 발생할 수 있습니다.

모든 것이 공동으로 돌아옵니다. 재료 선택, 냉각 설계, 환기, 다중-공동 균형. 이를 올바르게 수행하면 좋은 병을 빠르게 만들 수 있습니다. 잘못 이해하면 제품을 만드는 대신 문제를 해결하게 됩니다.

툴링 투자는 바로 시작할 때 성과를 냅니다. 캐비티 품질을 낮추는 것은 나중에 이자를 붙여 지불하는 것을 의미합니다.