ソフトツーリングとは何ですか?
数百個の部品が欲しいが、金型に 40,000 ドルかかると聞いたお客様から、この質問をよく受けます。この数字は人々を怖がらせますが、正直に言って、デザインがまだ最終的なものであるかどうかわからない場合は、そうすべきです。-
ソフトツールは誰も教えてくれなかった答えです
これは、熱処理ステップを完全に省略した、あらかじめ硬化された材料（深センのほとんどの店舗では大同特殊鋼の NAK80、工場出荷時の硬度は 37～43 HRC 程度）を使用して作られた鋼製金型です。{0}機械を加工し、磨き、部品を動かします。終わり。硬化と焼き戻しにさらに 3 週間待つ必要はなく、熱処理中に反るリスクもなく、追加コストもかかりません。
なぜ熱処理がそれほど重要なのでしょうか?
生産金型では次のことが起こります。鋼を切断し、それを熱処理に送り、最大 48-52 HRC 以上にします。このプロセスには、880 ～ 900 度への加熱、油焼き入れ、焼き戻しサイクルが含まれます。時間がかかります。お金がかかります。また、特に壁が薄い複雑な形状の場合、部品がわずかに歪んで戻ってくることがあり、今度は研削して再取り付けすることになります。
NAK80ならすでに硬さはあります。 Daido は、析出硬化によってこれを実現しています。-製造中に鋼中に小さなアルミニウムとニッケルの析出物が形成されます。材料はすぐにカットできる状態で玄関に届きます。これが、ソフト ツールを使用すると、強化されたプロダクション ツールと比較してスケジュールを 2 ～ 3 週間短縮できる理由です。
では、何が問題なのでしょうか?
着る。それが落とし穴です。 40 HRC の柔らかい工具は、52 HRC の硬化工具よりも早く摩耗します。特にガラス入り PA66 やその他の研磨材を使用する場合は、ゲート領域が最初に行われます。{5} 30% GF ナイロンで 800 回のショットを繰り返すと、ゲートのエッジが失われるのがわかりました。充填されていない ABS または PP では、パーティング ラインが表示され始めるまでに 5,000 ～ 8,000 ショットを取得できる可能性があります。
本当の質問は「ソフトかハードか？」ではありません。それは「実際にどれくらいの部品が必要なのか？」ということです。
来月の展示会に向けて 500 個のサンプルが必要な場合、ソフト ツールが合理的です。消費者向け製品を発売し、初年度に 200,000 ユニットの販売を見込んでいる場合は、ソフトツールをスキップして、直接硬化鋼に進みます。そうしないと数学は機能しません。
実際にソフトツールを推奨する場合
お客様との DFM ディスカッションでは、次の 3 つのシナリオが繰り返し登場します。
資本を投入する前に設計を検証します。
スナップフィット、ボス、リブを備えたプラスチック製のハウジングがあります。 CAD は良好に見え、モールドフロー シミュレーションでは許容範囲内の充填が示されています。しかし、実際の部品を手に持ってみないと、そのスナップフィットの感触が正しいのか、ボスの配置が組み立てに干渉するのかどうかはわかりません。ソフトツールを使用すると、50- 200 個の実際の射出成形部品を製造材料で使用してテストできます。問題が見つかりましたか?ツールを変更し (プリハードン鋼に容易)、別のバッチを実行します。新しいインサートや完全な再加工が必要になる可能性がある硬化した生産金型を修正するよりもはるかに安価です。
本番環境への橋渡し。
製品の発売は 8 週間後です。実稼働ツールの作成には少なくとも 10-12 週間かかります。ソフト ツールは、ハード ツールの構築中に初期インベントリを取得します。私たちは最近、自動車の内装トリム部品のためにこの作業を行いました。-マルチキャビティの生産金型がまだ最終研磨中である間に、ソフト ツーリングから 3,000 個の部品を納品しました。顧客は発売期限を守りました。生産金型は 3 週間後に稼働しました。
少量の-製品またはサポートが終了した-製品-。
部品によっては、合計で数千個以上必要になることはありません。生産終了した機器、特殊医療機器のハウジング、産業用センサーの筐体の交換用カバー。 3 年間で 2,000 ユニットのプロトタイプ射出成形プロジェクトには、強化されたツールの 35 ドルは正当化されません。000+。 8,000 ドルから 12,000 ドルのソフト ツールがあれば、プログラムは実行可能になります。
材料の選択: 鋼材のグレードだけではありません
NAK80 はほとんどのアプリケーションで動作します。しかし、お客様が PVC または難燃性 ABS を加工する金型にそれを指定するという状況に遭遇しました。-悪い考えだ。これらの樹脂は加工中に腐食性ガスを放出します。数百回のショットの後、キャビティの表面に孔食が見られ始めます。腐食性材料の場合は、S136 などのステンレス グレード（硬化前の状態でも）か、少なくともキャビティにニッケル メッキが必要です。-
もう一つの問題は熱伝導率です。 NAK80 はベリリウム銅インサートよりも低温で動作するため、サイクル時間が長くなります。厚肉部品の生産金型では、サイクルごとに 5～8 秒かかる可能性があります。-ショット数が 100,000 を超えていることは重要です。 2,000 個の部品を実行するソフト ツールでは、誰も気にしません。
アルミ金型はどうでしょうか？
一部のショップでは、アルミニウム製のソフト ツール (通常は 7075-T6 または QC-7) を提供しています。アルミニウムは鋼よりも速く、低コストで加工できます。しかし、虫歯になります。アルミニウムは圧力下での金属間の接触を嫌うため、スライドとリフターはすぐに摩耗します。エジェクターピン穴が伸びています。また、エンジニアリング プラスチックを 250 度を超える溶融温度で使用すると、アルミニウムが柔らかくなり、寸法安定性が失われます。
アルミニウムの金型は、LDPE、一部の TPE、標準 PP などの低温材料で問題なく機能することがわかっています。{0}それ以上はスチールにこだわりましょう。
表面仕上げの期待
NAK80 を SPI A-2 以上に磨き上げることができます-。私たちはそれを実現しました。しかし現実は、その磨きを維持するには手間がかかるということです。基材が柔らかいと、ツールのセットアップ中に取り扱い跡がつきやすくなります。高研磨の光学部品を 500 回ショットした後は、再研磨が必要になる場合があります。-硬化した H13 金型では、研磨サイクルの間に 3,000 ～ 5,000 ショットを実行します。
テクスチャード加工された表面 (EDM スパーク仕上げ、化学エッチング) の場合、ソフト ツーリングはハード ツーリングと本質的に同じように機能します。実際、テクスチャは軽微な表面劣化を隠すのに役立ちます。
タイムラインとプロセス
私たちの典型的なソフト ツール プロジェクトは次のように実行されます。
お客様が 3D CAD を送信すると、24 時間以内に成形性をレビューします。引用が続きます。確認後は、ゲートの位置、パーティング ラインの配置、抜き勾配、潜在的なヒケを含む完全な DFM 解析を行います。-生産ツールと同じレベルの厳密なエンジニアリングが行われます。金型の設計には、複雑さに応じて 3 ～ 5 日かかります。鋼の切断、放電加工、研磨にはさらに 10 ～ 15 日かかります。 T1 サンプルはプロジェクト開始から 2 ～ 3 週間で出荷されます。
このタイムラインは、私たちのチームが最近の Plast Eurasia Istanbul 展示会に参加した理由を説明しています-ヨーロッパと中東の顧客は、材料の真正性を犠牲にしない高速回転工具オプションをますます求めています-D プリントされたサンプルやウレタン鋳物にはその役割がありますが、それらは量産樹脂の射出成形部品ではありません。機能テスト、アセンブリ検証、規制当局への提出が必要な場合は、本物が必要です。
適切なカスタム射出成形金型メーカーを見つける
すべてのショップがソフト ツーリングをうまく扱っているわけではありません。エンジニアリング分野は、生産工具の適切な DFM レビュー、保証されている場合のモールド フロー解析、T1 での寸法検査と一致する必要があります。{1}一部のショップでは、ソフトツールを使い捨て品として扱い、フィット感や仕上げに手を抜いています。支払ったものは得られます。
当社は、鋼材の材料証明書を保管し（二次市場ではなく、大同正規代理店から調達した NAK80）、T1 サンプルの全寸法レポートを実行し、ソフトツールに対しても高キャビテーション自動車金型と同じ品質管理プロセスを維持しています。- ISO 9001 および TS/16949 認証は、予想されるショット寿命に関係なく適用されます。
ソフトツールが意味をなさない場合
次の場合はソフト ツールを使用しないでください。
- 数量予測は 25,000 パーツを超えます。ツールは消耗するので、いずれにしても 2 つ目のツールを作成する必要があります。適切な生産ツールに前払い金を費やします。
- この部品には、公差が厳しい微細な特徴が必要です。-軟鋼は、硬化工具鋼ほど長くは 0.02mm 未満の形状を維持できません。鋭い角や薄いリブでは摩耗が早くなります。
- ガラス{0}入りナイロンや鉱物-入り化合物など、研磨性の高い素材を加工しています。これらは柔らかい道具を噛み砕きます。 40% GF PA6 用のソフト ツールを主張するお客様がいますが、400 ショット後にゲートがひどい状態になったのはなぜだろうと疑問に思っています。素材に合わせて工具を合わせます。
- コスト効率を高めるには、複数のキャビティのレイアウトが必要です。{0} 8 キャビティのソフトツールを構築することはほとんど意味がありません。コストは生産ツールに近づきますが、寿命がそれを正当化するものではありません。
射出成形サプライヤーと協力してソフト ツールを開発する
良好なコミュニケーションは問題を防ぎます。サプライヤーに次のように伝えてください。
プログラム寿命全体で予想される総数量
材料および充填剤の含有量
表面仕上げの要件 (見た目か機能か)
実行全体を通じて維持する必要がある重要な寸法
スケジュール上のプレッシャーとその理由
経験豊富なプラスチック射出成形金型メーカーが、お客様を適切なアプローチに導きます。場合によっては、それはソフトツールです。アルミの場合もあります。場合によっては、正直な答えは、「さらに 3 週間かけて、硬化鋼で正しく仕上げる」ということです。目標は、部品を正しく製造することであり、あるツールのアプローチを別のツールのアプローチよりも優先的に販売することではありません。
この技術概要は、深センの ABIS Mold Technology で年間 400 を超える金型プロジェクトの経験を反映しています。当社のエンジニアリング チームは、自動車、家庭用電化製品、医療機器、産業用アプリケーションのお客様と協力して、スケジュール、予算、品質要件のバランスをとり、各プロジェクトに適切なツール ソリューションを推奨しています。{2}