時間就是金錢。其實節(jié)約時間與金錢的機會無所不在,但是常常為我們所忽略。請試試以下觀點,看看專家們在注射過程中如何節(jié)約時間的。
什么樣的成型商不愿意縮短循環(huán)周期?不,并不是以犧牲產(chǎn)品質(zhì)量為代價去縮短成型周期。我們所說的是通過改進,使循環(huán)周期達到最小,而不是像現(xiàn)在磨洋工的方法。注射工業(yè)公司是一家位于Lake Orion,Mich的銷售模具冷卻系統(tǒng)的公司,該公司總裁Donn Seres說:“我們縮短循環(huán)周期,真正的訣竅在于并不需要對制件有任何的傷害?!?/span>
記住這樣一點,然后請看一看下邊這樣一些專家的忠告。這是一些技術(shù)服務(wù)專家和輔助設(shè)備銷售商花費大量時間和精力對各種不同的成型周期戰(zhàn)略進行研究總結(jié)出來的,我們相信這將有助于您的加工業(yè)突飛猛進。
這些忠告共分為五部分:模具、注射機、材料、輔助設(shè)備、其他。在看以下條目之前,請記住這樣一條準則:注射成型周期是由5%注射、80%冷卻和15%射膠組成的。
TOOLING SOLUTIONS
借助工具
26. 投資購買充?;蚶鋮s模擬軟件,在除可用于設(shè)計外,還可以用于預(yù)測充填或冷卻的速度。C-Mold公司市場部經(jīng)Jim Spann說:“采用模擬軟件可以幫助你評估影響循環(huán)周期的諸多因素,如減少壁厚,優(yōu)化冷卻系統(tǒng)布置以及熱流道系統(tǒng)的熱傳遞。”據(jù)Spann介紹,最近,C-Mold公司的一個客戶通過利用模擬軟件修正已開發(fā)的一個醫(yī)用制件,新的設(shè)計可以幫助客戶節(jié)省15%的循環(huán)周期。
27. 如果采用熱流道系統(tǒng),考慮采用專門的澆口冷卻系統(tǒng),該系統(tǒng)把冷卻槽直接設(shè)在澆口區(qū)域,Mold-Master公司Dario Vettor說:“這種系統(tǒng)的效率相當高。”
28. 對于型腔較深的模具,不要把冷卻流道設(shè)計成環(huán)形,否則末端的水溫將遠高于始端的溫度。這種溫差會使循環(huán)周期加長1-2%。
29. 盡可能使用熱流道鎖止閥。采用這種系統(tǒng)可以節(jié)約循環(huán)時間。因為一旦注射澆口被機械關(guān)閉,機器就可以開始下一個周期的塑化。
30. 避免常見的澆口錯誤。澆口太小會造成型腔充滿困難并對熔體過渡剪切造成溫升。從而導(dǎo)致冷卻時間延長或塑料老化。
31. 避免模具設(shè)計缺陷造成的物料“死角”,如分流道之間或頂桿過短造成的物料死區(qū)。這種死區(qū)的厚度可能達到制件厚度的2倍,而這樣的厚度需要更多的冷卻時間。Seres針對這種問題,提出了這樣的建議:使一個壁面接近頂桿的位置,從而可以縮短循環(huán)周期。
32. Hanna公司Morine:對一個型腔采用多澆口可以充分減少循環(huán)周期。
33. 當采用多澆口充填長制件時,可試用連續(xù)閥澆口(或“噴射”成型)可以進一步縮短循環(huán)周期。
34. 采用氣輔成型。采用氣輔成型不僅可以減輕制件的重量或增強剛度,由于減少了冷卻緩慢的厚壁區(qū),因而可以專門用于縮短注射周期。據(jù)Spann介紹,其一個客戶C-Mold進行提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率可能性的試驗,制件的循環(huán)周期可以縮短30%。
MATERIAL MATTERS
材料相關(guān)
35. 成型尼龍和聚酯時,如果干燥不佳并不能實現(xiàn)節(jié)約時間的目的。人們通常采用延長循環(huán)周期以補償干燥不足的問題。實際上,在第一次干燥時保證干燥效果更好也更經(jīng)濟。
36. 按規(guī)定對干燥器進行維護,并再生干燥層。Hanna公司Morine說:“干燥器吹出的是熱風,并不意味著它在正常工作。露點可能是完全錯誤的?!蓖瑯有枰獙Ω稍锲鞯倪^濾器進行定時更換或清理。Universal Dynamics公司Dave Cosner說:“如果有粉塵進入干燥層就會破壞干燥劑的性能?!?/span>
37. 樹脂供應(yīng)商認為,采用單一材料可以節(jié)約注射周期。拜爾聚合物分公司高級加工專家Gene Sokolowski說,單一材料加工時可以保證在整個流程中實現(xiàn)熔體穩(wěn)定、均勻的流動,從而減少加工工藝調(diào)整造成的時間浪費。
38. 如果可能,選用流動性好的樹脂。GE公司 Souder說:“由于流動性好的樹脂可以實現(xiàn)較低溫度下的較快注射,因而可以有效縮短注射周期?!?/span>
39. 采用氣輔注射吸熱可以縮短注射周期,甚至對非發(fā)泡制件也是如此。把壓縮CO2氣體熔入熔體,可以起到降低粘度的作用,實現(xiàn)在較低溫度下的較長流路。當制件收縮時,氣體繼續(xù)吸熱,從制件的內(nèi)部進行冷卻。Reed公司的一些客戶使用氣輔系統(tǒng)可以使冷卻時間縮短5-10%。
ROBOTICS LEND A HAND
采用機器人技術(shù)
40. 從半自動過渡到全自動生產(chǎn)可以節(jié)約許多時間。根據(jù)Yushin 美國公司的研究,使用機器人技術(shù)可以使循環(huán)周期縮短15%-50%,最典型的是縮短30%。人工操作時如“工間咖啡、前端劃傷、洗浴”等時間浪費再也不復(fù)存在。
41. 采用機械手可以縮短冷卻時間。許多薄壁制件或易碎制件通常需要增加冷卻時間以保證制品質(zhì)量。而采用機器人在保證安全取出熱的易碎制件時可以節(jié)約2-3秒的時間。
42. 采用澆口取出裝置可以減少兩或三次的頂出操作,可以節(jié)約0.5-1s的時間。
43. 如果由于手動二次操作影響到你的成型周期,機械手就可以幫助你。與熟練工人操作相比,一般可以節(jié)約5-15%的循環(huán)時間。
44. 機械手甚至可以打敗自由頂落制件裝置。最新的高速側(cè)取式機械手已經(jīng)可以擊敗自由頂落裝置。它節(jié)約的時間并不多,大約0.2s,但是在自動化技術(shù)的實現(xiàn)上,它意味著其他方面的一些優(yōu)勢。
45. 消除制件較笨重的一些區(qū)域,而代之以筋板等結(jié)構(gòu)。同時也不要做過渡的設(shè)計。有一些典型的設(shè)計方法可以有助于我們設(shè)計精巧而結(jié)實的結(jié)構(gòu)。
46. 采用薄壁。薄壁成型有其相應(yīng)的一些問題,但是薄壁制品確實能夠有效縮短注射周期。GE公司的研究表明,采用薄壁制件與通常的制件相比,所需要的成型周期只有原來的三分之一。GE公司估計,如果一個壁厚3mm的制件成型周期需要40s,如果采用1mm的壁厚,則成型周期會低于20s。
47. 不要吝嗇使用角度。Rich Lair認為,至少要在制件的每一側(cè)設(shè)計0.5°的斜度,最好是不低于1.5-3°“平行設(shè)計”通常可以避免任意壁面位置的厚度增加。
48. 甚至最簡單的維護延誤都會影響注射周期,Hanna公司Morine曾經(jīng)看到過大量由于熱電偶導(dǎo)致的過熱現(xiàn)象,并且最終導(dǎo)致成型周期延長。他警告說:“即使最簡單的維護也可能影響您的成型周期,保證機器和附件的任何部分都工作正常就能夠縮短注射周期?!?/span>
49. 密切注意加工控制系統(tǒng)的維護。Van Dorn Demarg公司Schaffer提醒說:“加工過程的不穩(wěn)定會導(dǎo)致循環(huán)周期加長。”加工過程的任何變化都需要時間去解決系統(tǒng)波動。
50. 關(guān)注新技術(shù)。GE公司Souder展示了其隨制件等高線設(shè)置等角度冷卻槽的研究。GE公司的其他研發(fā)部門,還有別的公司對一些影響注塑周期的知之甚少的因素,如當塑料冷卻收縮時型腔與制件之間的氣隙導(dǎo)致的熱傳遞問題??梢姡恍枰托牡牡却?,最迅捷的注射成型時代就要到來了。