Миналото тримесечие поехме спасителен проект от европейска компания за медицински изделия. Техният първоначален доставчик е цитирал крайни порти на aФорма за варел на спринцовка с 32 кухинитъй като цената на инструментите беше с 14 000 евро по-ниска от алтернативата с вентил-затвор. Осемнадесет месеца от началото на производството, натрупаните загуби от преработката на следи от порта, отклонение в размерите и две пълни подмени на кухини са достигнали €387 000. Екипът за обществени поръчки, който одобри първоначалната оферта, вече не работи там.
Изборът на врати е мястото, където програмите за леене под налягане успяват или се провалят финансово. Не в периферията. В основата.
Структурата на разходите, която никой не поставя в офертата
Доставчиците на мухъл цитират инструментите като капиталова позиция. Това, което те не изброяват, е как дизайнът на вратата се заключва в икономиката ви за-за бройка за следващите пет години.
Порта за студен ръб на канал на годишна програма от 150 000 единици, използваща PA66-GF30 при €4,20/kg, генерира приблизително 19% материални отпадъци по тегло, когато включите остатъците от леяк, канал и порта. Тези отпадъци или отиват за повторно смилане, което изисква оборудване, подово пространство, контрол на замърсяването и проследяване на съотношението на смесване, или отиват за изхвърляне. Нито една опция не е безплатна. Нито една опция не се появява в офертата ви за инструменти.
Времето на цикъла е другият невидим двигател на разходите. Системата за плъзгачи в студена леяща форма трябва да се втвърди, преди формата да може да се отвори. При 28-секунди основен цикъл, охлаждането на циркуляра добавя 4-6 секунди в зависимост от диаметъра на циркуляра и разположението на охлаждащата верига. Тези секунди се превръщат директно в машинни часове. При 45 евро/час цена на машината, 5-секундно удължаване на цикъла на 150 000 годишни единици струва 9 375 евро на година като допълнителна консумация на капацитет. За петгодишен живот на програмата, този единичен избор на дизайн струва €46 875 само за машинно време.
Системи с горещ каналелиминирайте напълно отпадъците от циркуляра и премахнете охлаждането на циркуляра от уравнението за време на цикъла. Инструментът струва повече. Икономиката за-на бройка се подобрява. Въпросът е къде е пробивът-въобще за вашата конкретна програма.
Прекъсване{0}}четно изчисление: числата, които вашият доставчик трябва да изпълнява
Миналата година изградихме модел за сравнение на разходите за жилищна програма за конектори, който илюстрира рамката за вземане на решения. Частта тежеше 8,4 g в PBT-GF30. Прогнозите за годишен обем бяха 280 000 единици. Разходите за материали бяха 3,85 евро/кг.
Сценарий на Cold Runner
Офертата за инструментална екипировка беше 23 500 евро за форма с 4 кухини и подводни врати. Теглото на бегача на изстрел е 6,2 g, което означава общо тегло на изстрела от 39,8 g за производството на четири части от 8,4 g. Материалната ефективност е 84,4%. Годишни разходи за материали, изчислени на 4291 евро на година в отпадъци. Времето на цикъла е 31 секунди, давайки 116 изстрела на час. Ръчната инспекция на вратата добави 0,008 евро на бройка към разпределението на труда.
Hot Runner сценарий
Офертата за инструменти беше 38 200 евро за същия брой кухини с термични порти. Без отпадъци от бегача. Времето на цикъла спадна до 24 секунди, което дава 150 изстрела на час. Подобрението от 29% на производителността означава, че същият годишен обем изисква 23% по-малко машинни часове.
Делтата на инструментите беше 14 700 евро. Годишни спестявания от елиминиране на материални отпадъци плюс намаляване на машинното време плюс намаляване на труда възлизат на общо €11 840. Изравняването- достигна 14,9 месеца в производство. Всеки месец след това конфигурацията на горещия канал спестява €987 в сравнение със студения канал.
Това е математиката, която вашият доставчик трябва да ви покаже по време на прегледа на DFM. Ако те не го изпълняват, вие вземате сляпо решение за променлива, която засяга икономиката на вашата програма повече от почти всеки друг избор на инструменти.
Избор на тип врата в рамките на системите за студен ход
Студените бегачи все още имат смисъл за специфични програмни профили. Годишни обеми под 60 000 единици, обикновени смоли под €2,50/kg и части, при които местоположението на следите от вратата не е критично-, всички те благоприятстват икономиката на студения канал. Тогава въпросът става кой тип порта в този системен клас.
Edge порти
Крайните прегради са разположени на разделителната линия и позволяват относително големи напречни-сечения, което помага при дебело-стенни части или високо-вискозитетни материали. Компромисът-е видим остатък и ръчен труд по подрязване. При програма, изпълняваща 40 000 единици годишно с €0,04 на -разход за подрязване, това е €1600/година труд, който различен тип порта може да елиминира.
Подводни врати
Портите на подводниците се насочват под разделителната линия под ъгъл и се срязват автоматично по време на изхвърляне. Те елиминират работата по подстригване и скриват следите под козметичната повърхност. Ограничението е диаметър на затвора, обикновено максимум 1,2-1,8 mm, което ограничава капацитета на потока. Програми, използващи пълни-стъклени материали с натоварване над 30% често срещат проблеми при пълнене с подводни затвори, тъй като ограниченото напречно сечение създава прекомерен спад на налягането при затвора.
Порти за раздели
Вратите за разделители разширяват плъзгача отвъд ръба на детайла и се подават през тънка повърхност. Езичето се отчупва ясно по време на изваждането и свидетелският знак попада върху не-функционална повърхност. Гейтовете с пластини работят добре за тънко-стенни части, където балансът на пълнене е критичен, но те увеличават отпадъците от плъзгача в сравнение с директния ръб.
Вентилаторни порти
Вентилаторните врати разпръскват входа на стопилката в по-широко напречно-сечение, което намалява напрежението на срязване при влизане и подобрява равномерността на пълнене на големи плоски части. Наказанието е значителна загуба на вода от самата вентилаторна секция. Обикновено препоръчваме вентилационни порти само когато геометрията на частта създава проблеми с пълненето на точкови порти и когато цената на материала е достатъчно ниска, че допълнителните отпадъци са приемливи.
Решението между тези опции не е техническо предпочитание. Това е проблем за оптимизиране на разходите с ограничения. Каква е вашата материална цена? Какъв е вашият обем? Какви са вашите козметични изисквания? Каква е вашата цена за труд за подрязване? Отговорите на тези въпроси определят правилния тип порта за вашата програма.
Избор на шибър с горещ канал: термичен срещу вентил
В системите с горещи канали изборът между термични шибъри и вентилни шибъри е еднакво последователен за икономичността на програмата.
Термичните врати разчитат на контролирано замразяване, за да запечатат отвора на вратата между изстрелите. Малка пластмасова тапа се втвърдява на върха на затвора по време на охлаждане, след което издухва в кухината при следващия инжекционен ход. Системата е механично проста, без движещи се части на вратата. Разходите за инструменти са 800-1500 евро на капка в зависимост от конфигурацията на дюзата. Ограничението е чувствителността на процеса. Качеството на гейт остатъците зависи от прецизния контрол на температурата на върха на дюзата и постигането на постоянни резултати изисква внимателно развитие на процеса по време на вземане на проби.
Вентилните шибъри използват механичен щифт, задействан от пневматични или хидравлични цилиндри, за физическо затваряне на отвора на шибъра. Щифтът се придвижва напред, за да уплътни затвора, прибира се, за да позволи пълнене, и се придвижва отново, преди да се отвори формата. Това положително спиране елиминира нанизването, предотвратява отделянето на слюнки по време на отваряне на матрицата и произвежда постоянно качество на следите в по-широк прозорец на процеса. Разходите за инструменти са 1800-3200 евро на капка в зависимост от системата за задвижване и дизайна на щифта.
Делтата на разходите между термично и вентилно затваряне на 8-капкова система може да надхвърли €15 000. Тази премия е оправдана, когато приложението изисква повърхности с нулеви остатъци, когато материалът е склонен да се лигави или да се връзва, или когато стабилността на процеса е критична за последователността на качеството. Външни части от автомобилен клас А,корпуси за медицински изделияс козметични изисквания, а оптичните компоненти обикновено определят вентилни порти, независимо от увеличението на разходите.
Последователното затваряне на вентила добавя още едно ниво на възможности и разходи. Индивидуалните порти се отварят и затварят според програмираното време, позволявайки на фронта на стопилката да напредва през кухината в контролирана последователност, вместо да се пълни от всички порти едновременно. Plastics Technology документира намаляване на времето за цикъл от 110 секунди до под 75 секунди при програми за автомобилни брони, използващи последователно пълнене (ptonline.com). Технологията също така намалява необходимия тонаж на скобата с 20-30%, тъй като пиковото налягане в кухината е по-ниско по време на последователно пълнене, отколкото по време на едновременно пълнене.
Последователните системи изискват допълнителни контролери, сензори и програмиране. Премията за инструменти спрямо стандартните вентилни шибъри може да надхвърли €25 000 за сложни много-затворни приложения. Възвръщаемостта зависи изцяло от подобряването на времето на цикъла и спестяванията на тонажа на скобите за вашата конкретна геометрия на детайла.
Материални ограничения при избора на врата
Определени комбинации от материали и врати просто не работят. Откриването на това по време на вземане на проби T1, а не по време на преглед на DFM, струва време и пари.
Стъкло{0}}материалинад 25% натоварване ускорява драстично износването на вратата. Абразивните влакна разяждат стоманата на вратата, променяйки характеристиките на пълнежа през производствения живот. При програма от 500 000-единици видяхме, че крайните врати изискват повторно рязане два пъти през първите две години от производството. Решението е проектирането на портите като сменяеми вложки от самото начало. Дизайнът на вложката добавя €600-900 към първоначалните разходи за инструменти, но избягва прекъсвания на производството за обновяване на вратата по-късно.
Чувствителни-материали, включително POM, някои TPE и някои био{1}}базирани смоли, се разграждат, когато се прокарат през малки порти с висока скорост. Деградацията се проявява като обезцветяване в близост до вратата, намалени механични свойства или повърхностни дефекти. Напречните-сечения на затвора трябва да са по-големи от стандартните правила за оразмеряване, които предполагат, а профилите на скоростта на инжектиране изискват внимателно оптимизиране по време на разработването на процеса.
Високо{0}}температурните смоли като PEEK и PEI изискват специализирани компоненти за горещ канал, предназначени за температури на обработка над 350 градуса. Стандартните системи с горещ канал се провалят в тези приложения. Главата за материалите във вашето RFQ трябва изрично да потвърди, че доставчикът е обработвал вашата фамилия смола преди и има подходяща способност за горещо пускане, ако тази система се предлага.
Кристалните материали се свиват повече от аморфните материали и свиването варира в зависимост от посоката на потока. Местоположението на вратата влияе пряко върху разпределението на свиването и изкривяването на крайната част. Когато получите оферта за матрица за част от POM или PA, поискайте резултати от симулация на изкривяване, сравнявайки поне две опции за местоположение на вратата. Доставчици, които предоставят само един-анализ на потока от опции, не извършват адекватна инженерна работа.
Какво трябва да изисква вашето RFQ
Разговорът за избор на врата трябва да се случи по време на котиране, а не след освобождаване на инструментите. Вашето RFQ трябва да наложи този разговор, като изисква конкретни резултати.
Поискайте подробна разбивка на горещата система, ако тази конфигурация е предложена. Марка, модел, брой зони, спецификации на контролера, списък с резервни части с ценообразуване. Генеричните редови артикули „включена гореща система“ предотвратяват смислено сравнение между доставчиците.
Изискванесимулация на потока на матрицатарезултати, показващи време за запълване, налягане при прехвърляне, местоположение на заваръчните линии и прогнозиране на деформацията. Поискайте сравнение на поне две опции за местоположение на портата с обосновка за препоръчания подход. Доставчиците, които отхвърлят това искане, сигнализират за ограничен инженерен капацитет.
Посочете изискванията за следите от портата в измерими условия. Максимална височина на остатъка, диаметър, приемливо състояние на повърхността. Получете ангажимент в писмена форма преди освобождаването на матрицата.
За материали с пълнеж изисквайте потвърждение за дизайн на сменяема вложка на вратата. Поискайте спецификация на материала за вмъкване и очакван интервал за подмяна въз основа на опита на доставчика с подобни програми.
Разбивка на времето за цикъл на заявка, показваща времето за пълнене, времето за опаковане, времето за охлаждане и времето за отваряне/затваряне на формата. Попитайте какви предположения водят до оценката на времето за охлаждане и как изборът на система за порта влияе върху това число.
Защо това има значение за следващата ви програма
Изборът на врата е едно от много малкото решения за инструменти, които пряко засягат както вашата капиталова инвестиция, така и текущата ви икономика за-единица. Повечето други избори на инструменти влияят на разходите в една или друга посока. Гейтс влияе и на двете.
Екипите за снабдяване, които правят това правилно, са тези, които изискват-анализ на рентабилността по време на офериране, изискващи данни за симулация преди пускане на инструменти и вграждане на поддръжката на системата на вратата в своите модели на производствени разходи от самото начало.
Нашият инженерен екип изгражда модели за сравнение на портални системи като стандартна практика по време на прегледа на DFM. Обработихме достатъчно разнообразие от материали и индустрии, за да знаем къде попадат праговете за вземане на решения за различните програмни профили. Когато дадена програма се появи с параметри, които се приближават до границата на рентабилност, ние извеждаме числата изрично, вместо да се придържаме към предпочитанията на доставчика или историческата практика.
Ако следващата ви програма включва решения за портална система, които биха могли значително да повлияят на вашата структура на разходите, изпратете ни вашата геометрия на частта, спецификация на материала и обемна проекция. Ние ще извършим сравнението и ще ви покажем къде пада-вашата рентабилност.