多個取り金型とは何ですか?

ほとんどのショップはシングルキャビティツールから始めます。理にかなっています。初期費用が低く、ダイヤルインが簡単で、部品設計が変更された場合のリスクも軽減されます。しかし、ある時点で計算が機能しなくなります。 3 交代勤務ですが、印刷機は決して止まりません。それでも注文に応えられません。そこでマルチキャビティ金型が登場します。

マルチキャビティ金型では、2 つ、4 つ、8 つ以上の同一のキャビティが 1 つのツールに組み込まれます。サイクルごとに、1 つではなく、その数のパーツが得られます。シンプルなコンセプト。実行は事態が複雑になるところです。

実際のコストの全体像

昨年、ある顧客から 16 個のキャビティのキャップ金型の見積もりを希望されました。彼らは 4 キャビティを 3 年間運用していましたが、ようやく需要が追いつきました。彼らの想定では、16 個のキャビティのコストは 4 倍になるということでした。実際の数値は 2.3 倍でした。モールド ベースは直線的に拡大縮小しません。ランナー システムや冷却レイアウトも同様です。ツール全体を最初から再構築するのではなく、キャビティを複製しているのです。

キャビティバランス

ここがマルチキャビティツールの生きるか死ぬかです。すべてのキャビティを同時に充填し、同じ圧力で保圧し、同じ速度で冷却する必要があります。実際に実現してみるまでは簡単そうに思えます。

2 年前、8 キャビティの医療用コネクタで大混乱に陥りました。お客様から海外で作成したツールが送られてきました。キャビティ 1 と 8 の部品は、0.003 インチのアンダーサイズで実行されていました。中間のキャビティは問題ありませんでした。紙の上ではランナー レイアウトのバランスが取れているように見えましたが、マニホールドの熱分布が不均一であることが判明しました。外側のキャビティでは、材料がわずかに冷却され、粘度が高くなり、完全に充填されませんでした。

修理費は安くはありませんでした。マニホールドを取り外し、再加工のためにホット ランナーのサプライヤーに送り返し、さらに 2 つのヒーター ゾーンを追加する必要がありました。 3週間のダウンタイム。お客様は、再作業から生産ロスまでの間に約 40,000 ドルを消費しました。

教訓: 自然にバランスのとれたランナーは役に立ちますが、バランスのとれた充填を保証するものではありません。すべてのキャビティ全体で鋼の温度を均一にする必要があります。つまり、適切な場所に給水ラインを掘削するだけではなく、適切な冷却回路を設計する必要があります。

ホットランナー vs コールドランナー

コールド ランナーは、小さな部品のキャビティが 4 つまでは正常に機能します。それを過ぎると、大量のランナーのスクラップを粉砕することになります。材質によっては再研磨が困難な場合があります。ナイロンは再加工するたびに湿気を吸収します。パソコンが黄色くなってしまう。ピーク？忘れてください、そのランナーは1ポンドあたり50ドルでゴミ箱行きです。

ホット ランナーを使用するとランナーの無駄がなくなりますが、キャビティ数とバルブ ゲートの豪華さに応じて工具コストが 15,000 ドルから 60,000 ドル追加されます。また、メンテナンスの問題も加わります。チップが磨耗します。ヒーターが故障する。熱電対がドリフトします。

のためにカスタム射出成形サプライヤー生産を 24 時間 365 日実行しているため、ホット ランナーは通常、高キャビテーション ツールの使用料を最初の 1 年以内に回収します。-試作品や短期間の作業を行う工場では、ランナーを分離するロボットを備えたコールド ランナーの方が合理的です。-ここには普遍的な答えはありません。

1 つだけはっきり言っておきたいのは、ホット ランナー システムを安売りしないでください。すべての落下で温度を 5 °F 以内に保つことができない、メーカー外のマニホールドが付属しているツールが多すぎます。-モールド-マスターズ、ハスキー、シンベンティブ、インコー-は、米国内にサービス ネットワークを持つ名前にこだわります。日曜日の午前 2 時に何かが故障し、交換用チップが必要になった場合、それは重要です。

マルチキャビティが意味をなす場合

小さな部品、大量生産、1 個あたりのコスト目標が厳しい。{0}}閉鎖。医療用の使い捨て製品。電気コネクタ。梱包。

キャップとクロージャーは古典的な用途です。コカ-のサプライヤーは、72 キャビティと 96 キャビティの閉鎖ツールを使用しています。サイクルタイムは 3 秒未満。このテクノロジーが本当に輝くのはそこです。

医療分野は、量は少なくて済むものの、検証コストが高いため興味深いです。 16 キャビティ ツールを検証したら、容量を追加するということは、別の 16 キャビティ ツールを検証することを意味します。一部の顧客は、将来の再検証を避けるために、当面の需要に必要なキャビティ数よりも意図的にキャビティ数を高く設定します。

自動車のファスナーとクリップは、主にマルチキャビティ鋼工具で使用されていました。現在、鋼製ツールの製作中に橋梁製造用に 4 キャビティおよび 8 キャビティのアルミニウム プロトタイプ ツールへの移行が進んでいます。アルミニウムは何百万サイクルもの酷使には耐えられませんが、量産金型を待つ間に 50,000 個の部品を使用することはできます。

メンテナンスの現実

すべてのキャビティは潜在的な故障点です。虫歯が増えると、問題が発生する可能性も高くなります。

私たちは、構築したすべてのツールのメンテナンスを追跡します。現場の約 200 個のマルチキャビティ金型の平均データ: 80 万から 120 万サイクルごとのホット ランナー チップ交換。エジェクターピンは、材質に応じて 500K ～ 2M サイクルごとに交換します。小さなフィーチャのコア ピン交換は、{8}ガラス充填ナイロンの直径 0.020 インチのピンで 100,000 サイクルを繰り返すワイルド カードから、未充填 PP の大きなフィーチャでは基本的に交換しない{11}}までのワイルドカードです。

マルチキャビティツールではより多くの材料を押し込むため、ベントがより早く詰まります。毎週の通気口の清掃を標準的な方法として実施する必要があります。ほとんどの店はそれをやらないのに、なぜフラッシュやショートショットを追いかけるのか疑問に思います。

うまく機能するメンテナンス戦略の 1 つは、すべての部品にキャビティの番号を付けることです。成形部品を追跡できるように、各キャビティ内に番号をスタンプまたは彫刻します。品質検査で欠陥が見つかった場合、どのキャビティをチェックすべきかが正確にわかります。トラブルシューティングにかかる​​時間を節約します。

ファミリーモールド

ファミリー金型は、異なる部品を同じツールに入れます。ハウジングの上下。左右のブラケット。 4 つの異なるブッシングのセットが同梱されます。

これらは、同一のマルチキャビティツールよりもバランスを取るのが困難です。成形品の体積が異なれば、充填時間も異なります。壁の厚さが異なると、冷却時間も異なります。あなたは常に妥協しています。

私の正直な意見: パーツが幾何学的に類似しており、一致するセットでそれらが絶対に必要な場合、ファミリーモールドは意味があります。それ以上は、通常は別のツールを使用した方が良いでしょう。品質の問題やサイクルタイムの妥協により、工具の節約が正当化されることはほとんどありません。

経験豊富な射出成形金型サプライヤーファミリモールドのコンセプトが技術的に意味をなさない場合は、反発します。優良なサプライヤーは、うまく動作しないツールのせいで眠れなくなります。彼らは、たとえそれが彼らの側の収益の低下を意味するとしても、部品をいつ個別の金型に分割するべきかを教えてくれます。

キャビティ数を増やす時期

通常、決定は次の 3 つの要素によって決まります。

• 年間のボリューム要件。年間 10 万個の部品を下回ると、個数の価格が主な要因でない限り、単一キャビティが合理的になることがよくあります。 100K ～ 500K の間、2 ～ 4 個のキャビティ。 500K を超えると、8 キャビティ以上のモデリングを開始します。
• プレスの利用可能状況。キャビティが増えると、場合によっては冷却の制約によりサイクル時間が長くなります。プレス時間に能力の制約がある場合は、キャビテーションを増やすことで機械時間を節約できます。-
• 個数目標。一部のプログラムは、特定のキャビティ数でのみ経済的に機能します。数値を両方の方法で計算してみましょう。-部品数が増えると償却される工具コストが高くなるのと、1 個当たりの生産コストが高くなると工具コストが安くなるのです。{3}}クロスオーバーポイントはプログラムによって異なります。

から見積もりを取得する精密射出成形金型サプライヤー複数のキャビティ構成では、この解析のための実際のデータが得られます。推測しないでください。実際の工具の見積もりとサイクル タイムの見積もりにより、プログラムの総コストを正確にモデル化できます。

何が間違っているのか

パターンを知るために問題のあるツールを十分に確認しました。

これら 3 つはすべて、適切な事前エンジニアリングによって防ぐことができます。あ射出成形サービスプロバイダー社内の流動解析と金型設計機能により、鋼材を切断する前にこれらの問題を解決できます。-製造現場で問題を解決するよりも、CAD で問題を解決する方が安価です。

追加リソース

Society of Plastics Engineer には、マルチキャビティのバランシングに関する優れた技術論文があります。 Plastics Technology マガジンでは工具開発について取り上げています。ホット ランナーのサプライヤーはアプリケーション ガイドを発行しています-Husky の技術ライブラリは特に充実しています。

最良の教育は、マルチキャビティツールを毎日実行しているショップに相談することです。何が失敗するのか、別の方法で行う場合は何か、金型製造者が事前に教えてくれればよかったと思うことを尋ねてください。その現実世界の経験は教科書には載っていません。-