前四半期、当社はヨーロッパのサプライヤーから自動車内装トリム PA66-GF30、公差 ±0.08 mm の金型移管を引き継ぎました。{0}クライアントの生産チームは数か月間、寸法の不安定性と闘っていました。彼らはすでに、±0.2 度の制御精度を備えた 12,000 ドルの加圧水ユニットにアップグレードしていました。問題は引き続き発生しました。
型を抜き、冷却回路に染料を流しました。 6 つのチャネルのうち 2 つは、スケールによる 60% の流量制限を示しました。コア側の 1 つの回路は、ゲート領域のキャビティ表面から 32 mm の距離を通過しました。-ガラス充填ナイロンの推奨距離のほぼ 3 倍に相当します-。温度コントローラーは本来の動作を正確に行っていました。型はそれを扱う余地を与えていませんでした。
これは、私たちが望んでいるよりも頻繁に行う会話です。金型温度コントローラーの選択は、金型設計とは切り離された調達決定として扱われます。購入では流量、加熱能力、制御精度を評価します。エンジニアリング部門は承認を終了します。生産部門はこのユニットを設置し、機械内に発生するあらゆる金型の熱管理を解決することを期待しています。それは熱伝達の仕組みではありません。
誰も語らない天井
金型温度コントローラーは、冷却回路が許す限りの速度でのみ熱を除去できます。チャネル直径、キャビティ表面からの距離、回路ルーティング、流れの乱流-これらが熱抽出率を決定します。コントローラーは供給温度と流量を調整します。形状によって冷却剤に到達する熱量が制限される場合、コントローラーには何も調整する必要がありません。
ENGEL の温度管理グループは、温度管理エラーが原因で成形品の不良品が発生するこの数字は約 20% であると推定しています (engelglobal.com)。この統計から明らかになっていないのは、それらの「エラー」のうち実際に設計上の制限がどれだけあるのかということです。過去 2 年間に当社が監査した金型では、温度に関連した品質問題のおよそ 5 件に 1 件が機器の故障によるものでした。-残りは、冷却回路のサイズが小さかったり、配置が不適切であったり、放置により劣化したりしたことが原因です。
私たちは、医療コネクタ金型昨年-POM、8 個のキャビティ、合わせ面の厳しい外観要件。クライアントは、材料サプライヤーのデータシートで金型温度 95 度を推奨していたため、オイル-ベースのコントローラーを指定しました。オイルユニットは動作音が静かで、メンテナンスチームに好まれていました。大丈夫。しかし、POM はオイル-による 95 度の温度制御を必要としません。加圧水システムは、より優れた熱応答と約 40% 低いエネルギー消費でその範囲に対応します。本当の問題は、元の金型設計ではエジェクター ピンの周囲に冷却チャネルが配置されており、キャビティ側にデッド ゾーンが形成されていたことでした。油から水に変えても問題は解決しませんでした。回路レイアウトを再設計しました。
実際に何が回収を促進するのか
Regloplas は、20% の速度低下時の可変周波数 ΔT 制御によりポンプ エネルギーを 50% 削減することを文書化しています (regloplas.com)。これは有名なメーカーによる実際の数字です。これは、冷却回路がポンプが供給する流量を利用できることを前提とした数値でもあります。スケールの蓄積、過小なチャネル、曲がりが多すぎる過剰な回路長-これらの制約はいずれも、存在すべきではない制約を通過して冷却剤を押し出すためにポンプの動作がより困難になることを意味します。
温度制御の最適化に関して私たちが確認した最速の投資回収は、新しい機器を購入する必要はありませんでした。ポーランドの化粧品包装クライアントは、3 つの回路のスケールを除去し、ドリフトした PT100 センサーを交換し、キャビティ側とコア側の間の流れのバランスを再調整することにより、サイクル時間を 28 秒から 16 秒に短縮しました。総支出額は 2,000 ユーロ未満でした。年間 240 万個の部品のサイクル タイムの短縮により節約がもたらされ、1 週間以内に投資を回収できました。彼らが使用していた温度コントローラーは{9}}特別なものではなく、中国のサプライヤーからの標準的な給水ユニット-で、冷却システムが実際に機能すると問題なく機能しました。
P&G のブラウン施設は逆のアプローチを採用し、オーラル B コンポーネント金型のすべての冷却回路にわたる電子フロー監視に多額の投資を行いました。彼らは 0.05% 未満の文書化された不合格率を達成しました (ptonline.com)。しかし、ブラウン チームは、回路ごとの監視を実装する前は、温度制御が「ブラック ボックス」であったことも認めました。-彼らは、熱変動が寸法の一貫性に影響を与えているのではないかと疑っていましたが、どの回路に問題があるのかを診断できませんでした。これが、高度な温度制御テクノロジーの真の価値です。-ほとんどの施設では設定されて忘れられているプロセスを可視化できます-。-。
重要な質問
他のほとんどの機器の質問よりも、水温コントローラーと油温コントローラーについての質問が多く寄せられます。答えは退屈なほど簡単です。可能な限り水を使用し、熱可塑性プラスチックのエンジニアリングには約 230 度までの加圧水を使用し、その範囲を超える金型表面が本当に必要な場合にのみ油を使用します。 PEEK、PPS、特定高温-ポリイミド-これらにはオイルが必要です。 PA、PC、POM、ABS など、汎用品や標準エンジニアリング範囲のあらゆるものを処理できます。-水は熱伝導率が高く、運用コストが低く、汚染の問題もありません。
さらに興味深い問題は、材料の選択が冷却回路の設計にどのような影響を及ぼし、それが温度コントローラーが達成する必要のあることに影響を与えるかということです。ガラス-充填コンパウンドは、同等のショット体積の非充填グレードよりもかなり多くの熱を金型に伝達します。未充填 PA66 用に設計された金型は、生産が 30% ガラス充填 PA66 に切り替わると熱的に困難になります。-充填されていない材料に合わせたサイズの冷却回路では、十分な速度で熱を抽出できません。サイクル時間が延びたり、冷却不足により部品が残留応力で外れたりします。
当社は、ツールが処理する最も要求の厳しい材料グレードに合わせて設計します。生産が未充填コンパウンドから充填コンパウンドに移行する可能性がある場合、冷却システムは初日からそれに対応する必要があります。後付け改造-回路の追加、コンフォーマル冷却インサートの取り付け-には 5,000 ドルから 15,000 ドルかかり、金型を生産から外す必要があります。元の設計に適切な熱容量を組み込むと、工具コストがおそらく 10 ～ 15% 増加します。通常、計算では最初から正しく行うことが有利です。
メンテナンスの盲点
何かが壊れるまで冷却システムのメンテナンスに予算を組む人はいません。四半期ごとのスケール除去、流量検証、シール検査-これらのタスクは、生産スケジュールがタイトであり、金型が「正常に稼働している」ため、後回しになっています。その後、6 ～ 12 か月かけて徐々にサイクル時間は上昇していきます。品質指標が低下します。最終的に誰かがツールを引き抜くと、古い給湯器の内部に似た水路が見つかりました。
1/16 インチ スケールのレイヤーでは、冷却時間が約 15% 長くなります。この蓄積はゆっくりと蓄積されるため、オペレーターはサイクルが長くなる原因を材料バッチの変動、周囲温度の変化、または機械の摩耗に起因すると考えています。冷却システムの劣化との関連が明らかになるまでに、何千時間もの生産時間にわたってサイクルタイムのペナルティが発生していることになります。
この罠を回避する施設は、射出成形機自体の予防メンテナンスを扱うのと同じように、冷却システムのメンテナンスを扱います。{0}スケジュールされ、文書化され、交渉の余地はありません。{1}}四半期ごとにフローテストを実施。スケール除去は毎年、または流量がベースラインを下回ったときに行います。センサーの校正は、測定値が疑わしいと思われ始めた時点ではなく、実際のスケジュールに基づいて行われます。これらは高価なアクティビティではありません。彼らは誰かに責任を負うことを要求しているだけです。
私たちが登場する場所
Abis Mould では、冷却システムの仕様は仕様の一部です。DFM スコープどの番組でも。熱流束分布をモデル化し、材料とサイクルタイムの目標に合わせてチャネルのサイズを決定し、生産上の問題を引き起こすデッドゾーンや流量制限を回避する回路ルーティングを構成します。温度コントローラーの選択は、金型が実際にどのような熱条件をサポートできるかがわかったら、下流で行われます。-
温度に関連した品質問題のある既存の金型については、制約が装置なのか形状なのかを評価できます。{0}}コントローラーをアップグレードすることが合理的な場合もあります。多くの場合、問題は冷却回路にあり、変更やメンテナンスが必要になり、延期されすぎています。いずれにせよ、診断は新しい温度制御ユニットの仕様書ではなく、金型から始まります。
を計画している場合は、金型プログラム厳しい熱要件がある場合、または既存のツールの温度問題と戦う場合、当社のエンジニアリング チームが詳細を検討できます。冷却システムについての話し合いは、早い段階で行うほど生産性が高くなります。-しかし、実際にパフォーマンスを制限しているものを理解するのに遅すぎるということはありません。