บทบาทของตัวควบคุมอุณหภูมิแม่พิมพ์ในการฉีดขึ้นรูป

ไตรมาสที่แล้วเรารับช่วงต่อการถ่ายโอนแม่พิมพ์จากซัพพลายเออร์ในยุโรป-อุปกรณ์ตกแต่งภายในรถยนต์ PA66-GF30 โดยมีพิกัดความเผื่อที่ ±0.08 มม. ทีมผู้ผลิตของลูกค้าต่อสู้กับความไม่มั่นคงของมิติมาเป็นเวลาหลายเดือน พวกเขาอัปเกรดเป็นหน่วยน้ำแรงดัน 12,000 ดอลลาร์แล้ว โดยมีความแม่นยำในการควบคุม ±0.2 องศา ปัญหายังคงมีอยู่

 

เราดึงแม่พิมพ์และฉีดสีย้อมผ่านวงจรทำความเย็น สองในหกช่องแสดงการจำกัดการไหล 60% จากสเกล วงจรหนึ่งที่ด้านแกนกลางผ่าน 32 มม. จากพื้นผิวช่องที่บริเวณเกต-เกือบสามเท่าของระยะห่างที่แนะนำสำหรับไนลอนที่เติมแก้ว- ตัวควบคุมอุณหภูมิกำลังทำสิ่งที่ควรจะทำอย่างแน่นอน แม่พิมพ์ไม่ได้ให้อะไรกับมันเลย

นี่คือบทสนทนาที่เราคุยกันบ่อยกว่าที่เราต้องการ การเลือกตัวควบคุมอุณหภูมิแม่พิมพ์จะถือเป็นการตัดสินใจจัดซื้อที่ตัดการเชื่อมต่อจากการออกแบบเครื่องมือ การจัดซื้อจะประเมินอัตราการไหล ความสามารถในการทำความร้อน และความแม่นยำในการควบคุม สัญญาณวิศวกรรมปิดลง ฝ่ายผลิตจะติดตั้งตัวเครื่องและคาดว่าจะสามารถแก้ปัญหาการจัดการระบายความร้อนสำหรับแม่พิมพ์ใดๆ ก็ตามที่เกิดขึ้นในเครื่องจักรได้ นั่นไม่ใช่วิธีการถ่ายเทความร้อน

เพดานที่ไม่มีใครพูดถึง

 

ตัวควบคุมอุณหภูมิแม่พิมพ์สามารถขจัดความร้อนได้เร็วเท่าที่วงจรทำความเย็นอนุญาตเท่านั้น เส้นผ่านศูนย์กลางของช่องสัญญาณ ระยะห่างจากพื้นผิวช่อง เส้นทางวงจร ความปั่นป่วนของการไหล-สิ่งเหล่านี้เป็นตัวกำหนดอัตราการสกัดด้วยความร้อน ตัวควบคุมจะควบคุมอุณหภูมิและการไหลของแหล่งจ่าย หากรูปทรงจำกัดความร้อนที่ไปถึงสารหล่อเย็น ตัวควบคุมก็ไม่มีอะไรต้องควบคุม

 

กลุ่มควบคุมอุณหภูมิของ ENGEL กำหนดให้ตัวเลขประมาณ 20% ของการขึ้นรูปคัดแยกซึ่งติดตามข้อผิดพลาดในการควบคุมอุณหภูมิ (engelglobal.com) สิ่งที่สถิตินั้นไม่ได้แจกแจงคือจำนวน "ข้อผิดพลาด" เหล่านั้นเป็นข้อจำกัดในการออกแบบจริงๆ ในแม่พิมพ์ที่เราตรวจสอบในช่วงสองปีที่ผ่านมา ความผิดปกติของอุปกรณ์เป็นสาเหตุหนึ่งในห้าของปัญหาคุณภาพ-ที่เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิ ที่เหลือมาจากวงจรทำความเย็นที่มีขนาดไม่ใหญ่นัก ตำแหน่งไม่ดี หรือเสื่อมสภาพเนื่องจากการละเลย
 

เรามีแม่พิมพ์เชื่อมต่อทางการแพทย์ปีที่แล้ว-POM แปดช่อง ข้อกำหนดด้านความสวยงามที่เข้มงวดบนพื้นผิวการผสมพันธุ์ ลูกค้าระบุตัวควบคุมที่ใช้น้ำมัน- เนื่องจากเอกสารข้อมูลของซัพพลายเออร์วัสดุแนะนำอุณหภูมิแม่พิมพ์ 95 องศา หน่วยน้ำมันทำงานเงียบกว่าและทีมบำรุงรักษาก็ชอบมัน ดี. แต่ POM ไม่จำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิด้วยน้ำมัน-ที่ 95 องศา ระบบน้ำแรงดันจัดการช่วงที่มีการตอบสนองต่อความร้อนที่ดีขึ้นและการใช้พลังงานลดลงประมาณ 40% ปัญหาที่แท้จริงคือการออกแบบแม่พิมพ์แบบเดิมมีช่องระบายความร้อนที่เดินรอบหมุดตัวดีดในลักษณะที่สร้างโซนตายที่ด้านข้างของช่อง การเปลี่ยนจากน้ำมันเป็นน้ำไม่ได้ช่วยแก้ปัญหานั้น การออกแบบโครงร่างวงจรใหม่ทำได้

สิ่งที่ผลักดันการคืนทุนอย่างแท้จริง

Regloplas บันทึกการลดพลังงานของปั๊มลง 50% พร้อมการควบคุมความถี่ตัวแปร ∆T ที่ความเร็วลดลง 20% (regloplas.com) นั่นเป็นจำนวนจริงจากผู้ผลิตที่มีชื่อเสียง นอกจากนี้ยังเป็นตัวเลขที่ถือว่าวงจรทำความเย็นของคุณสามารถใช้อัตราการไหลของปั๊มได้ การสะสมของสเกล ช่องที่มีขนาดเล็กเกินไป ความยาววงจรมากเกินไปและมีการโค้งงอมากเกินไป-ข้อจำกัดใดๆ เหล่านี้หมายความว่าปั๊มจะทำงานยากขึ้นในการผลักสารหล่อเย็นผ่านข้อจำกัดที่ไม่ควรมีอยู่

การคืนทุนที่เร็วที่สุดที่เราเคยเห็นในการเพิ่มประสิทธิภาพการควบคุมอุณหภูมิไม่ได้เกี่ยวข้องกับการซื้ออุปกรณ์ใหม่ ลูกค้าบรรจุภัณฑ์เครื่องสำอางในโปแลนด์ลดเวลาวงจรจาก 28 วินาทีเหลือ 16 วินาทีโดยการขจัดตะกรันสามวงจร เปลี่ยนเซ็นเซอร์ PT100 ที่ลอยอยู่ และปรับสมดุลการไหลระหว่างช่องและด้านแกนกลาง การใช้จ่ายทั้งหมดต่ำกว่า 2,000 ยูโร การลดรอบเวลาของชิ้นส่วนปีละ 2.4 ล้านชิ้นช่วยประหยัดเงินและคืนการลงทุนได้ภายในเวลาไม่ถึงหนึ่งสัปดาห์ ตัวควบคุมอุณหภูมิที่พวกเขาใช้-ไม่มีอะไรพิเศษ หน่วยน้ำมาตรฐานจากซัพพลายเออร์ในจีน-ทำงานได้ดีเมื่อระบบทำความเย็นทำงานได้จริง

โรงงาน Braun ของ P&G ใช้แนวทางตรงกันข้าม โดยลงทุนมหาศาลในการตรวจสอบการไหลแบบอิเล็กทรอนิกส์ทั่ววงจรทำความเย็นทุกวงจรบนแม่พิมพ์ส่วนประกอบ Oral-B พวกเขาบรรลุอัตราการปฏิเสธที่บันทึกไว้ต่ำกว่า 0.05% (ptonline.com) แต่ทีมงาน Braun ยังรับทราบด้วยว่าก่อนที่จะดำเนินการตรวจสอบต่อ-วงจร การควบคุมอุณหภูมิถือเป็น "กล่องดำ" สำหรับพวกเขา พวกเขาสงสัยว่าการเปลี่ยนแปลงทางความร้อนส่งผลต่อความสม่ำเสมอของมิติ แต่ไม่สามารถวินิจฉัยได้ว่าวงจรใดเป็นปัญหา นั่นคือคุณค่าที่แท้จริงของเทคโนโลยีควบคุมอุณหภูมิที่ซับซ้อน-การมองเห็นกระบวนการที่โรงงานส่วนใหญ่ถือว่าได้กำหนดไว้-และ-ลืมไป

คำถามเกี่ยวกับวัสดุ

 

เราถูกถามเกี่ยวกับตัวควบคุมอุณหภูมิน้ำกับน้ำมันมากกว่าคำถามเกี่ยวกับอุปกรณ์อื่นๆ เกือบทั้งหมด คำตอบตรงไปตรงมาอย่างน่าเบื่อ: ใช้น้ำทุกครั้งที่เป็นไปได้ น้ำที่มีแรงดันสูงสำหรับเทอร์โมพลาสติกเชิงวิศวกรรมที่มีอุณหภูมิสูงถึงประมาณ 230 องศา ใช้น้ำมันเฉพาะเมื่อคุณต้องการพื้นผิวแม่พิมพ์ที่สูงกว่าช่วงนั้นจริงๆ เท่านั้น PEEK, PPS แน่นอนพอลิอิไมด์อุณหภูมิสูง--สิ่งเหล่านั้นต้องใช้น้ำมัน PA, PC, POM, ABS ทุกอย่างในกลุ่มสินค้าโภคภัณฑ์และวิศวกรรมมาตรฐาน-น้ำสามารถจัดการได้ด้วยการนำความร้อนที่ดีขึ้น ต้นทุนการดำเนินงานที่ต่ำกว่า และไม่มีอาการปวดหัวเรื่องการปนเปื้อน

 

คำถามที่น่าสนใจกว่าคือการเลือกใช้วัสดุส่งผลต่อการออกแบบวงจรทำความเย็นอย่างไร ซึ่งจะส่งผลต่อสิ่งที่ตัวควบคุมอุณหภูมิจำเป็นต้องทำให้สำเร็จ สารประกอบที่เติมแก้ว-จะถ่ายเทความร้อนไปยังแม่พิมพ์ได้มากกว่าเกรดที่เติมไม่ได้ในปริมาณการฉีดที่เท่ากัน แม่พิมพ์ที่ออกแบบมาสำหรับ PA66 ที่ยังไม่ได้บรรจุจะต้องประสบปัญหาด้านความร้อนเมื่อการผลิตเปลี่ยนไปใช้ PA66 ที่เติมแก้ว 30%- วงจรทำความเย็นที่มีขนาดสำหรับวัสดุที่ไม่ได้บรรจุไม่สามารถดึงความร้อนได้เร็วเพียงพอ รอบเวลานานขึ้นหรือชิ้นส่วนเกิดความเครียดตกค้างจากการระบายความร้อนที่ไม่เพียงพอ

 

เราออกแบบสำหรับเกรดวัสดุที่มีความต้องการมากที่สุดที่เครื่องมือจะดำเนินการ หากมีโอกาสที่การผลิตจะเปลี่ยนจากสารประกอบที่ยังไม่ได้บรรจุไปสู่การเติม ระบบทำความเย็นจะต้องรองรับสิ่งนั้นตั้งแต่วันแรก การปรับเปลี่ยนเพิ่มเติม-การเพิ่มวงจร การติดตั้งส่วนเสริมความเย็นแบบสอดคล้องกัน-มีค่าใช้จ่าย 5,000 ถึง 15,000 เหรียญสหรัฐ และจำเป็นต้องนำแม่พิมพ์ออกจากการผลิต การสร้างความจุความร้อนที่เพียงพอในการออกแบบดั้งเดิมอาจเพิ่มต้นทุนเครื่องมือประมาณ 10-15% คณิตศาสตร์มักชอบทำสิ่งที่ถูกต้องในครั้งแรก

จุดบอดในการบำรุงรักษา

ไม่มีใครจัดสรรงบประมาณในการบำรุงรักษาระบบทำความเย็นจนกว่าจะมีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้น การขจัดตะกรันรายไตรมาส การตรวจสอบอัตราการไหล การตรวจสอบซีล-งานเหล่านี้ได้รับการผลักดันเนื่องจากตารางการผลิตที่รัดกุมและแม่พิมพ์ก็ "ทำงานได้ดี" จากนั้นค่อย ๆ ผ่านไปหกถึงสิบสองเดือน รอบเวลาจะเลื่อนขึ้นไป สลิปตัวชี้วัดคุณภาพ ในที่สุดก็มีผู้ดึงเครื่องมือออกมาและพบช่องที่ดูเหมือนด้านในเครื่องทำน้ำอุ่นเก่า

ชั้นขนาด 1/16 นิ้วจะเพิ่มเวลาทำความเย็นประมาณ 15% ซึ่งจะสะสมช้าพอที่ผู้ปฏิบัติงานจะถือว่ารอบที่นานขึ้นนั้นเกิดจากการแปรผันของชุดวัสดุ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิโดยรอบ หรือการสึกหรอของเครื่องจักร เมื่อถึงเวลาที่การเชื่อมต่อกับความเสื่อมโทรมของระบบทำความเย็นปรากฏชัดเจน คุณได้ลดเวลาของวงจรในชั่วโมงการผลิตหลายพันชั่วโมง

สิ่งอำนวยความสะดวกที่หลีกเลี่ยงกับดักนี้จะรักษาการบำรุงรักษาระบบทำความเย็นด้วยวิธีการบำรุงรักษาเชิงป้องกันบนเครื่องฉีดด้วยตนเอง-ตามกำหนดเวลา มีการบันทึกเป็นเอกสาร และ-ไม่สามารถต่อรองได้ การทดสอบการไหลทุกไตรมาส การขจัดตะกรันเป็นประจำทุกปีหรือเมื่ออัตราการไหลลดลงต่ำกว่าค่าพื้นฐาน การสอบเทียบเซ็นเซอร์ตามกำหนดเวลาจริง แทนที่จะเกิดขึ้นเมื่อการอ่านเริ่มดูน่าสงสัย กิจกรรมเหล่านี้ไม่ใช่กิจกรรมราคาแพง พวกเขาเพียงแค่ต้องการใครสักคนที่จะรับผิดชอบ

ที่เราเข้ามา

ที่ Abis Mold ข้อมูลจำเพาะของระบบทำความเย็นเป็นส่วนหนึ่งของขอบเขต DFMในทุกโปรแกรม เราจำลองการกระจายฟลักซ์ความร้อน ปรับขนาดช่องสำหรับเป้าหมายวัสดุและรอบเวลา และกำหนดค่าการกำหนดเส้นทางวงจรเพื่อหลีกเลี่ยงโซนเสียและข้อจำกัดการไหลที่สร้างปัญหาในการผลิต การเลือกตัวควบคุมอุณหภูมิจะเกิดขึ้นที่ปลายน้ำ-เมื่อเราทราบสภาวะความร้อนที่แม่พิมพ์สามารถรองรับได้จริง

สำหรับแม่พิมพ์ที่มีอยู่ซึ่งมีปัญหาด้านคุณภาพ-เกี่ยวกับอุณหภูมิ เราสามารถประเมินได้ว่าข้อจำกัดคืออุปกรณ์หรือรูปทรงเรขาคณิต บางครั้งการอัพเกรดคอนโทรลเลอร์ก็สมเหตุสมผล บ่อยครั้งที่ปัญหาคือวงจรทำความเย็นที่ต้องแก้ไขหรือบำรุงรักษาที่ถูกเลื่อนออกไปนานเกินไป ไม่ว่าจะด้วยวิธีใด การวินิจฉัยจะเริ่มต้นด้วยแม่พิมพ์ ไม่ใช่เอกสารข้อมูลจำเพาะในชุดควบคุมอุณหภูมิใหม่

หากคุณกำลังวางแผนกโปรแกรมแม่พิมพ์ด้วยข้อกำหนดด้านความร้อนที่จำกัด หรือการต่อสู้กับปัญหาด้านอุณหภูมิในเครื่องมือที่มีอยู่ ทีมวิศวกรของเราจึงสามารถอธิบายรายละเอียดเฉพาะได้ การสนทนาเกี่ยวกับระบบทำความเย็นจะมีประสิทธิผลมากขึ้นเมื่อเกิดขึ้นตั้งแต่เนิ่นๆ-แต่ก็ไม่เคยสายเกินไปที่จะทราบว่าอะไรคือสิ่งที่จำกัดประสิทธิภาพจริงๆ