През последното тримесечие поехме трансфер на матрица от европейски доставчик-автомобилна вътрешна облицовка, PA66-GF30, толеранс от ±0,08 mm. Производственият екип на клиента се бори с нестабилността на измеренията в продължение на месеци. Те вече бяха надстроили до устройство за вода под налягане за 12 000 долара с точност на управление от ±0,2 градуса. Проблемът продължаваше.
Издърпахме матрицата и прокарахме багрилото през охладителните кръгове. Два от шестте канала показаха 60% ограничение на потока от мащаба. Една верига от страната на сърцевината премина на 32 mm от повърхността на кухината в областта на вратата-почти утроено препоръчителното разстояние за найлон-напълнен със стъкло. Температурният контролер правеше точно това, което трябваше да прави. Мухълът не му даваше нищо, с което да работи.
Това е разговорът, който в крайна сметка водим по-често, отколкото ни се иска. Изборът на регулатор на температурата на матрицата се третира като решение за обществена поръчка, което не е свързано с дизайна на инструменталната екипировка. При закупуване се оценяват дебитите, мощността на отоплението, прецизността на контрола. Инженерингът се отписва. Производството инсталира модула и очаква от него да реши термичното управление за каквато и да е плесен в машината. Това не е начинът, по който топлопреносът работи.
Таванът, за който никой не говори
Контролерът на температурата на формата може да отстрани топлината толкова бързо, колкото позволява охлаждащата верига. Диаметърът на канала, разстоянието от повърхността на кухината, маршрутът на веригата, турбуленцията на потока-те определят скоростта на топлинна екстракция. Контролерът регулира подаваната температура и потока. Ако геометрията ограничава колко топлина достига охлаждащата течност, контролерът няма какво да регулира.
Групата за контрол на температурата на ENGEL определя броя на приблизително 20% от бракуваните корнизи, проследяващи до грешки в контрола на температурата (engelglobal.com). Това, което тази статистика не разкрива, е колко от тези „грешки“ всъщност са ограничения на дизайна. Във формите, които одитирахме през последните две години, неизправността на оборудването е причина за може би един на всеки пет проблеми с качеството,-свързани с температурата. Останалите се свеждат до охладителни вериги, които са с малък размер, лошо позиционирани или повредени поради пренебрегване.
Имахме амедицинска конекторна формаминалата година-POM, осем кухини, строги козметични изисквания за свързващите повърхности. Клиентът посочи контролер, базиран на масло-, тъй като листът с данни на доставчика на материала препоръчва температура на формата от 95 градуса. Маслените агрегати работят по-тихо и екипът по поддръжката ги предпочете. Добре. Но POM не се нуждае от-контрол на температурата на базата на масло при 95 градуса. Водна система под налягане се справя с този диапазон с по-добра топлинна реакция и около 40% по-ниска консумация на енергия. Истинският проблем беше, че оригиналният дизайн на формата имаше охлаждащи канали, насочени около ежекторните щифтове по начин, който създаваше мъртви зони от страната на кухината. Преминаването от масло към вода нямаше да поправи това. Редизайнът на оформлението на веригата го направи.
Какво всъщност движи изплащането
Regloplas документира 50% намаление на енергията на помпата с променлива честота ∆T контрол при 20% намаление на скоростта (regloplas.com). Това е реално число от реномиран производител. Това също е число, което предполага, че вашата охладителна верига може да използва дебита, който помпата осигурява. Натрупване на котлен камък, канали с малък размер, прекомерна дължина на веригата с твърде много завои-някое от тези ограничения означава, че помпата работи по-трудно, за да прокара охлаждащата течност през ограничения, които не би трябвало да съществуват.
Най-бързата възвръщаемост, която сме виждали при оптимизирането на контрола на температурата, не включва закупуване на ново оборудване. Клиент за опаковане на козметични продукти в Полша съкрати времето на цикъла от 28 секунди на 16 секунди чрез отстраняване на котления камък на три кръга, замяна на отклонен сензор PT100 и повторно балансиране на потока между кухината и страните на сърцевината. Общите разходи бяха под 2000 евро. Намаляването на времето за цикъл на 2,4 милиона годишни части генерира спестявания, които възвръщат инвестицията за по-малко от седмица. Температурните контролери, които използваха-нищо особено, стандартни водни модули от китайски доставчик-работеха добре, след като охладителната система действително функционираше.
Съоръжението на P&G в Браун възприе противоположния подход, инвестирайки сериозно в електронен мониторинг на потока във всяка охлаждаща верига на техните форми за компоненти Oral-B. Те постигнаха документиран процент на отказ под 0,05% (ptonline.com). Но екипът на Braun също така призна, че преди прилагането на мониторинг на-верига, температурният контрол е бил „черна кутия“ за тях. Те подозираха, че топлинните вариации засягат консистенцията на размерите, но не можаха да диагностицират кои вериги са проблемни. Това е истинската стойност на сложната технология за контрол на температурата-видимост в процес, който повечето съоръжения третират като зададен-и-забравят.
Материалният въпрос
Питат ни за регулаторите на температурата на водата срещу маслото повече от почти всеки друг въпрос за оборудването. Отговорът е скучно ясен: използвайте вода, когато е възможно, вода под налягане за инженерни термопласти до около 230 градуса, масло само когато наистина имате нужда от повърхности на матрицата над този диапазон. PEEK, PPS, определеновисоко{0}}температурни полиимиди-те изискват масло. PA, PC, POM, ABS, всичко в обикновената и стандартната инженерна гама-водата се справя с по-добра топлопроводимост, по-ниски експлоатационни разходи и никакви главоболия от замърсяване.
По-интересният въпрос е как изборът на материал влияе върху дизайна на охладителната верига, което след това засяга това, което температурният контролер трябва да постигне. Съединенията със стъклен- пълнеж предават значително повече топлина във формата, отколкото видовете без пълнеж при еквивалентни обеми. Форма, предназначена за PA66 без пълнеж, ще се бори с топлина, когато производството премине към 30% стъкло-пълнеж PA66. Охлаждащите вериги, оразмерени за незапълнения материал, не могат да извличат топлина достатъчно бързо. Времената на цикъла се удължават или части излизат с остатъчно напрежение от недостатъчно охлаждане.
Ние проектираме за най-взискателния материал, който инструментът ще обработва. Ако има някакъв шанс производството да мигрира от ненапълнени към напълнени съединения, охладителната система трябва да се приспособи към това от първия ден. Модернизираните модификации-добавяне на вериги, инсталиране на конформни охлаждащи вложки-струват $5000 до $15 000 и изискват изваждане на формата от производство. Изграждането на адекватен топлинен капацитет в оригиналния дизайн добавя може би 10-15% към разходите за инструменти. Математиката обикновено предпочита да го направите правилно от първия път.
Сляпото място за поддръжка
Никой не предвижда бюджет за поддръжка на охладителната система, докато нещо не се повреди. Тримесечно отстраняване на накип, проверка на скоростта на потока, инспекция на уплътнението-тези задачи се налагат, защото производствените графици са напрегнати и формите „работят добре“. След това постепенно, в продължение на шест до дванадесет месеца, времената на цикъла се покачват. Пропускане на показателите за качество. Някой в крайна сметка издърпва инструмента и намира канали, които приличат на вътрешността на стар бойлер.
1/16-инчов слой котлен камък добавя приблизително 15% към времето за охлаждане. Това се натрупва достатъчно бавно, така че операторите приписват по-дългите цикли на вариация на партидата на материала, промени в температурата на околната среда или износване на машината. Докато връзката с влошаването на охладителната система стане очевидна, вие сте изяли наказанието за време на цикъл за хиляди производствени часове.
Съоръженията, които избягват този капан, се отнасят към поддръжката на охладителната система по начина, по който третират превантивната поддръжка на самите машини за впръскване-планирана, документирана, не-подлежаща на обсъждане. Тестване на потока на всяко тримесечие. Отстраняване на котлен камък годишно или когато дебитите паднат под изходното ниво. Калибриране на сензора по действителен график, а не когато показанията започнат да изглеждат подозрителни. Това не са скъпи дейности. Те просто изискват някой да носи отговорността.
Къде влизаме
В Abis Mould спецификацията на охладителната система е част отDFM обхватна всяка програма. Ние моделираме разпределението на топлинния поток, оразмеряваме каналите за материала и целевите времена на цикъла и конфигурираме маршрута на веригата, за да избегнем мъртвите зони и ограниченията на потока, които създават проблеми в производството. Изборът на температурния регулатор се извършва надолу по веригата-, след като знаем какви топлинни условия всъщност може да поддържа формата.
За съществуващи форми с проблеми с качеството,-свързани с температурата, можем да преценим дали ограничението е оборудване или геометрия. Понякога надграждането на контролера има смисъл. По-често проблемът е охладителна верига, която се нуждае от модификация или поддръжка, която е отложена твърде дълго. Така или иначе, диагностиката започва с матрицата, а не със спецификационния лист на нов модул за контрол на температурата.
Ако планирате апрограма за мухълсъс строги термични изисквания или борба с температурни проблеми на съществуващи инструменти, нашият инженерен екип може да премине през спецификата. Разговорът за охладителната система е по-продуктивен, когато се случи рано-но никога не е късно да разберете какво всъщност ограничава производителността.