지난 분기에 우리는 유럽 공급업체{0}}자동차 인테리어 트림인 PA66-GF30으로부터 금형 이전을 인수했으며 공차는 ±0.08mm입니다. 클라이언트의 제작팀은 몇 달 동안 치수 불안정성과 싸워왔습니다. 그들은 이미 제어 정확도가 ±0.2도인 12,000달러짜리 가압수 장치로 업그레이드했습니다. 문제는 지속되었습니다.
우리는 금형을 당겨서 냉각 회로를 통해 염료를 통과시켰습니다. 6개 채널 중 2개 채널은 규모로 인해 60%의 흐름 제한을 보였습니다. 코어 측면의 한 회로는 게이트 영역의 캐비티 표면에서 32mm를 통과했습니다.-유리-충전 나일론 권장 거리의 거의 3배입니다. 온도 조절기는 원래 해야 할 일을 정확하게 수행하고 있었습니다. 곰팡이는 작업할 수 있는 어떤 것도 제공하지 않았습니다.
이것은 우리가 원하는 것보다 더 자주 나누게 되는 대화입니다. 금형 온도 컨트롤러 선택은 툴링 설계와 별개로 조달 결정으로 간주됩니다. 구매 시 유량, 가열 용량, 제어 정밀도를 평가합니다. 엔지니어링이 승인되었습니다. 생산팀에서는 장치를 설치하고 기계에 있는 모든 금형에 대한 열 관리 문제를 해결할 것으로 기대합니다. 그것은 열 전달이 작동하는 방식이 아닙니다.
아무도 말하지 않는 천장
금형 온도 컨트롤러는 냉각 회로가 허용하는 만큼만 빠르게 열을 제거할 수 있습니다. 채널 직경, 캐비티 표면으로부터의 거리, 회로 라우팅, 유동 난류-에 따라 열 추출 속도가 결정됩니다. 컨트롤러는 공급 온도와 흐름을 조절합니다. 형상이 냉각수에 도달하는 열의 양을 제한하는 경우 컨트롤러는 조절할 것이 없습니다.
ENGEL의 온도 제어 그룹은 온도 제어 오류로 인해 발생하는 불량 성형품의 약 20%에 해당하는 수치를 기록합니다(engelglobal.com). 이 통계가 나오지 않는 것은 이러한 "오류" 중 실제로 설계 제한 사항이 얼마나 되는가입니다. 지난 2년 동안 우리가 감사한 금형에서 장비 오작동은 온도-관련 품질 문제의 5분의 1을 차지합니다. 나머지는 크기가 작거나 위치가 잘못되었거나 방치로 인해 성능이 저하된 냉각 회로로 귀결됩니다.
우리는의료 커넥터 금형작년-POM, 8개의 캐비티, 결합 표면의 엄격한 외관 요구 사항. 고객은 재료 공급업체의 데이터시트에서 금형 온도 95도를 권장했기 때문에 오일 기반 컨트롤러를 지정했습니다. 오일 장치는 더 조용하게 작동하며 유지 관리 팀은 이를 선호했습니다. 괜찮은. 그러나 POM은 95도에서 오일 기반 온도 제어가 필요하지 않습니다. 가압수 시스템은 더 나은 열 반응과 약 40% 더 낮은 에너지 소비로 해당 범위를 처리합니다. 실제 문제는 원래 금형 설계에서 캐비티 측면에 데드존을 생성하는 방식으로 이젝터 핀 주위에 냉각 채널이 배치되어 있다는 것이었습니다. 기름에서 물로 바꾸는 것은 문제를 해결하지 못했을 것입니다. 회로 레이아웃을 재설계했습니다.
실제로 투자 회수를 촉진하는 요인
Regloplas는 20% 속도 감소 시 가변 주파수 ΔT 제어를 통해 펌프 에너지 50% 감소를 기록합니다(regloplas.com). 이는 평판이 좋은 제조업체의 실제 숫자입니다. 이는 냉각 회로가 펌프가 제공하는 유량을 활용할 수 있다고 가정하는 숫자이기도 합니다. 스케일 축적, 작은 채널, 굴곡이 너무 많은 과도한 회로 길이-이러한 제약 조건은 존재해서는 안 되는 제한 사항을 통해 냉각수를 밀어내기 위해 펌프가 더 열심히 작동한다는 것을 의미합니다.
온도 제어 최적화에서 우리가 본 가장 빠른 투자 회수는 새 장비 구입과 관련이 없습니다. 폴란드의 한 화장품 포장 고객은 3개의 회로 스케일을 제거하고 드리프트된 PT100 센서를 교체하고 캐비티와 코어 측면 사이의 흐름 균형을 재조정하여 사이클 시간을 28초에서 16초로 단축했습니다. 총 지출액은 €2,000 미만이었습니다. 연간 240만 개의 부품에 대한 사이클 시간 단축으로 비용이 절감되어 1주일 이내에 투자 비용을 회수할 수 있었습니다. 그들이 사용하고 있던 온도 컨트롤러는-특별한 것은 아니지만 중국 공급업체의 표준 물 장치{10}}는 냉각 시스템이 실제로 작동하자 제대로 작동했습니다.
P&G의 브라운 시설은 정반대의 접근 방식을 취하여 Oral-B 부품 금형의 모든 냉각 회로 전반에 걸쳐 전자 흐름 모니터링에 막대한 투자를 했습니다. 그들은 0.05% 미만의 문서화된 거부율을 달성했습니다(ptonline.com). 그러나 브라운 팀은 또한 회로별 모니터링을 구현하기 전에는 온도 제어가 "블랙 박스"였다는 점을 인정했습니다.{5}} 그들은 열 변화가 치수 일관성에 영향을 미치는 것으로 의심했지만 어떤 회로에 문제가 있는지 진단할 수 없었습니다. 이것이 바로 대부분의 시설에서 설정하고 잊어버리는 것으로 간주하는-과정에 대한 정교한 온도 제어 기술-가시성의 진정한 가치입니다.-
중요한 질문
우리는 거의 모든 장비 관련 질문보다 물과 오일 온도 컨트롤러에 대한 질문을 더 많이 받습니다. 대답은 지루할 정도로 간단합니다. 가능할 때마다 물을 사용하고, 최대 약 230도까지 엔지니어링 열가소성 수지에 가압된 물을 사용하고, 해당 범위 이상의 금형 표면이 정말로 필요한 경우에만 오일을 사용하십시오. PEEK, PPS, 특정고온-폴리이미드-석유가 필요합니다. PA, PC, POM, ABS 등 모든 상품 및 표준 엔지니어링 범위-물은 더 나은 열 전도성, 더 낮은 운영 비용, 오염 문제 없이 이를 처리합니다.
더 흥미로운 질문은 재료 선택이 냉각 회로 설계에 어떻게 영향을 미치고, 이는 온도 컨트롤러가 수행해야 하는 작업에 영향을 미치는가입니다. 유리- 충전 컴파운드는 동일한 사출량에서 충전되지 않은 등급보다 훨씬 더 많은 열을 금형에 전달합니다. 비보강 PA66용으로 설계된 금형은 생산이 30% 유리-충진 PA66으로 전환될 때 열적으로 어려움을 겪습니다. 채워지지 않은 재료에 맞는 크기의 냉각 회로는 열을 충분히 빠르게 추출할 수 없습니다. 냉각 부족으로 인해 사이클 시간이 연장되거나 부품에 잔류 응력이 발생합니다.
우리는 도구가 처리할 가장 까다로운 재료 등급에 맞게 설계합니다. 생산이 채워지지 않은 화합물에서 충전된 화합물로 전환될 가능성이 있는 경우 냉각 시스템은 첫날부터 이를 수용해야 합니다. 개조 수정-회로 추가, 형상 적응형 냉각 인서트 설치- 비용은 $5,000~$15,000이며 금형 생산을 중단해야 합니다. 원래 설계에 적절한 열 용량을 구축하면 툴링 비용이 10~15% 정도 추가됩니다. 수학은 대개 처음에 올바르게 수행하는 것을 선호합니다.
유지 관리 맹점
문제가 발생할 때까지 냉각 시스템 유지 관리에 대한 예산을 책정하는 사람은 아무도 없습니다. 분기별 스케일 제거, 유량 확인, 밀봉 검사-생산 일정이 촉박하고 금형이 '잘 작동'하기 때문에 이러한 작업이 밀려납니다. 그런 다음 6개월에서 12개월에 걸쳐 점차적으로 주기 시간이 상승합니다. 품질 지표가 미끄러졌습니다. 결국 누군가가 도구를 당겨서 오래된 온수기 내부처럼 보이는 채널을 발견합니다.
1/16인치 스케일 레이어는 냉각 시간에 약 15%를 추가합니다. 이는 운영자가 재료 배치 변화, 주변 온도 변화 또는 기계 마모로 인해 주기가 길어질 수 있을 정도로 느리게 축적됩니다. 냉각 시스템 저하와의 연관성이 명백해질 때쯤이면 수천 시간의 생산 시간에 걸쳐 사이클 시간 패널티를 감수하게 됩니다.
이러한 함정을 피하는 시설에서는 냉각 시스템 유지 관리를 사출기 자체의 예방 유지 관리와 마찬가지로 -예정되고 문서화되며 협상할 수 없는- 방식으로 처리합니다. 매 분기마다 흐름 테스트를 수행합니다. 매년 또는 유속이 기준선 이하로 떨어지는 경우 석회질 제거. 판독값이 의심스러워 보일 때가 아닌 실제 일정에 따라 센서를 교정합니다. 이는 비용이 많이 드는 활동이 아닙니다. 단지 누군가가 책임을 지도록 요구할 뿐입니다.
우리가 들어오는 곳
Abis Mould에서는 냉각 시스템 사양이DFM 범위모든 프로그램에서. 우리는 열 유속 분포를 모델링하고 재료 및 사이클 시간 목표에 대한 크기 채널을 모델링하며 생산 시 문제를 일으키는 데드존과 흐름 제한을 피하기 위해 회로 라우팅을 구성합니다. 온도 컨트롤러 선택은 금형이 실제로 지원할 수 있는 열 조건이 무엇인지 파악한 후{2}}하류에서 이루어집니다.
온도와 관련된 품질 문제가 있는 기존 금형의 경우- 제약 조건이 장비인지 형상인지 평가할 수 있습니다. 때로는 컨트롤러를 업그레이드하는 것이 합리적입니다. 더 흔히 문제는 수정이나 유지 관리가 필요한 냉각 회로가 너무 오랫동안 연기되었기 때문입니다. 어느 쪽이든 진단은 새 온도 제어 장치의 사양 시트가 아닌 금형에서 시작됩니다.
계획 중이라면금형 프로그램열 요구 사항이 엄격하거나 기존 툴링의 온도 문제가 있는 경우 당사 엔지니어링 팀이 세부 사항을 살펴볼 수 있습니다. 냉각 시스템에 대한 논의는 초기에 이루어질 때 더 생산적이지만-실제로 성능을 제한하는 요소가 무엇인지 파악하는 데는 결코 늦은 때란 없습니다.