Как производителите могат да произвеждат висококачествени пластмасови части по-бързо, докато спестяват разходи? Тайната се крие в овладяването на времето за инжекционно формоване на цикъла . На днешния конкурентен пазар всяка секунда се отчита и оптимизирането на този цикъл може да доведе до значителна разлика.
Процесът на леене на инжектиране включва нагряване на пластмасов материал, инжектиране на него във формата и охлаждане, за да се образува плътна част. Но колко време отнема завършването на един цикъл и какви фактори влияят този път? Разбирането и намаляването на времето на цикъла може да подобри ефективността и по -ниските производствени разходи.
В тази публикация ще научите какво влияе на времето на цикъла при инжекционни формоване и откриване на техники, за да оптимизира процеса. От коригиране на сили за затягане до препроектиране на охлаждащи канали ще покрием доказани стратегии за намаляване на времето за цикъл, без да жертваме качеството на продукта.
Какво е времето на цикъла на инжекционно формоване?
Времето на цикъла на инжекционно формоване се отнася до общото време, необходимо за завършване на един пълен цикъл от процеса на инжекционно формоване. Той започва, когато разтопеният материал се инжектира в кухината на формата и завършва, когато готовата част се изхвърля от формата.
Компоненти на цикъла на инжекционно формоване
Цикълът на инжекционно формоване се състои от няколко етапа. Всеки етап допринася за цялостното време на цикъла. Ключовите компоненти на цикъла на леене на инжектиране са:
Време за инжектиране :
Продължителност, необходима за инжектиране на разтопения материал в кухината на формата, докато не се запълни напълно
Повлияни от фактори като характеристики на потока на материала, скорост на инжектиране и геометрия на частта
Време за охлаждане :
Период за разтопена пластмаса да се охлади и се втвърди след запълване на кухината
Критична част от цикъла, тъй като той засяга стабилността и качеството на размерите на части
Повлиян от типа на материала, дебелината на частта и ефективността на охлаждането на плесени
Време за жилище :
Допълнително време материалът остава във формата след охлаждане, за да се осигури пълно втвърдяване
Намалява риска от изкривяване или изкривяване
Време за изхвърляне :
Време за отваряне/затваряне на мухъл :
Значение на разбирането и оптимизирането на времето на цикъла
Разбирането и оптимизирането на времето за цикъл на инжекционно формоване е от решаващо значение по няколко причини:
Ефективност на производството : Намаляването на времето на цикъла води до повишена производителност и по -висока производствена продукция
Спестявания на разходите : По -кратките времена на цикъла водят до по -ниски производствени разходи и подобрена рентабилност
Качество на продукта : Оптимизирането на времето за цикъл помага да се постигне последователно качество на частта и намалява дефектите
Конкурентоспособността : Ефективните времена на цикъла дават възможност за по-бързо време до пазара и повишаване на конкурентоспособността в бранша
Ключови точки:
Времето за цикъл на инжекционно формоване е общото време за един пълен цикъл на формоване
Включва времето за впръскване, времето за охлаждане, времето за жилище, времето за изхвърляне и времето за отваряне/затваряне на плесента
Оптимизирането на времето за цикъл подобрява ефективността на производството, намалява разходите и повишава качеството на продукта
Разбирането на времето на цикъла е от решаващо значение за оставането на конкурентоспособност в индустрията за инжекционно формоване
Как да изчислим времето на цикъла на леене на инжекционно формоване
Разбирането на изчисляването на времето на цикъла е от решаващо значение за оптимизиране на процесите на леене на инжектиране. Този раздел предоставя цялостно ръководство за точно определяне на времето за цикъл.
Стъпка по стъпка ръководство за изчисляване на времето на цикъла
Измерване на времето за инжектиране
Запишете продължителността, необходима за запълване на кухината на формата
Употреба Настройки на машината за инжекционно формоване или производствени данни
Помислете за дебита на материала, скоростта на впръскване и обема на кухината
Определяне на времето за охлаждане
Оценете вида на материала и дизайна на частта
Оценете ефективността на системата за охлаждане на плесени
Използвайте софтуер за анализ на потока на плесен за точна оценка
Оценка на времето за жилище
Определете допълнително време за пълно втвърдяване
Основайте го на свойствата на материала и изискванията на частта
Обикновено по -кратък от времето за охлаждане
Изчисляване на времето за изхвърляне
Фактори, влияещи върху времето за изхвърляне:
Отчитане на времето за отваряне/затваряне на мухъл
Помислете за сложността и размера на плесента
Оценете възможностите за формоване на машината
Измерете действителното време по време на производствените писти
Формула за изчисляване на времето
Използвайте тази формула, за да изчислите общото време на цикъла:
Общо време на цикъл = Време за инжектиране + Време за охлаждане + Време за жилище + Време за изхвърляне + Време за отваряне/затваряне на мухъл
Онлайн инструменти и софтуер за симулация за оценка на времето на цикъла
Предлагат се няколко ресурси за точна оценка на времето за цикъл:
Онлайн калкулатори
Софтуер за анализ на потока от плесен
Симулирайте целия процес на подреждане на инжекционни формовки
Предоставете подробна информация за всеки етап на цикъла
Примери: Autodesk Moldflow, Moldex3d
Специфични за машината инструменти
CAE софтуер
Тези инструменти помагат на производителите да оптимизират времето на цикъла, да подобрят ефективността и да намалят разходите при операции за подреждане на инжектиране.
Фактори, влияещи върху времето на цикъла на инжекционно формоване
Няколко фактора влияят на времето за цикъл на инжекционно формоване. Те могат да бъдат категоризирани в четири основни аспекта: параметри на дизайна на плесени, параметри на дизайна на продукта, избор на материал и параметри на процеса на инжектиране на формоване.
Параметрите на дизайна на плесени
Дизайн на охладителната система :
Ефективно поставяне на канал за охлаждане и равномерно охлаждане минимизиране на времето за охлаждане
Правилният дизайн на системата за охлаждане е от решаващо значение за постигане на по -кратки времена на цикъла
Дизайн на бегач и порта :
Брой кухини :
Повече кухини увеличават производството на цикъл, но може да изискват по -дълго време на охлаждане
Броят на кухините засяга общото време на цикъла
Дизайн на вентилацията :
Адекватното вентилация позволява правилно изтичане на въздух и газ по време на процеса на формоване
Правилният дизайн на вентилацията помага да се постигне последователно качество на частта и намалява времето за цикъл
Параметри на дизайна на продукта
Дебелина на стената :
Геометрия на част :
Материали за избор на
Характеристики на стопилка и охлаждане :
Различните материали имат различни температури на стопилка и скорост на охлаждане
Високотемпературните материали може да изискват по-дълго време на охлаждане, за да се втвърди правилно
Дебелина на материала и влиянието му върху времето за охлаждане :
По -дебелите материали обикновено изискват по -дълго време на охлаждане в сравнение с по -тънки
Таблицата по -долу показва връзката между дебелината на материала и времето за охлаждане за различни материали:
| материали | Време за охлаждане (секунди) за различни дебелини |
|
|
|
|
|
| 1 мм | 2 мм | 3 мм | 4 мм | 5 мм | 6 мм |
| ABS | 1.8 | 7.0 | 15.8 | 28.2 | 44.0 | 63.4 |
| PA6 | 1.5 | 5.8 | 13.1 | 23.2 | 36.3 | 52.2 |
| PA66 | 1.6 | 6.4 | 14.4 | 25.6 | 40.0 | 57.6 |
| PC | 2.1 | 8.2 | 18.5 | 32.8 | 51.5 | 74.2 |
| Hdpe | 2.9 | 11.6 | 26.1 | 46.4 | 72.5 | 104.4 |
| LDPE | 3.2 | 12.6 | 28.4 | 50.1 | 79.0 | 113.8 |
| PMMA | 2.3 | 9.0 | 20.3 | 36.2 | 56.5 | 81.4 |
| Пом | 1.9 | 7.7 | 20.3 | 30.7 | 48.0 | 69.2 |
| Стр | 2.5 | 9.9 | 22.3 | 39.5 | 61.8 | 88.9 |
| Ps | 1.3 | 5.4 | 12.1 | 21.4 | 33.5 | 48.4 |
Таблица 1: Време на охлаждане за различни материали и дебелини
Параметрите на процеса на инжекционно формоване
Скорост и налягане на инжектиране :
По -високите скорости на впръскване и налягането могат да намалят времето за пълнене, но могат да увеличат времето за охлаждане
Оптимизирането на скоростта и налягането на инжектиране е от съществено значение за постигане на желаното време на цикъл
Температура на стопилка :
Температурата на стопилката влияе върху дебита на материала и скоростта на охлаждане
Правилният контрол на температурата на стопилката е от решаващо значение за поддържане на последователни времена на цикъла
Температура на плесен :
Температурата на плесен влияе върху скоростта на охлаждане и втвърдяването на части
Оптималният контрол на температурата на плесен помага за постигане на ефективно охлаждане и по -кратки времена на цикъла
Време и натиск за задържане :
Време за задържане и налягане Осигурете пълно пълнене и опаковане на частта
Оптимизиране на времето и налягането на задържането минимизира времето за цикъл, като същевременно поддържа качеството на части
Условия на околната среда
Влажност :
Високите нива на влажност могат да повлияят на съдържанието на влагата в материала и да повлияят на процеса на формоване
Правилният контрол на влажността е от съществено значение за поддържането на последователни времена на цикъла
Качество на въздуха :
Температура :
Колебанията на температурата на околната среда могат да повлияят на процеса на формоване и времето на цикъла
Постоянният контрол на температурата в среда за формоване е от решаващо значение за поддържане на консистенцията на времето на цикъла
Стратегии за намаляване на времето за цикъл на инжекционно формоване
Намаляването на времето за цикъл на инжекционно формоване е от решаващо значение за подобряване на ефективността на производството и ефективността на разходите. Можем да постигнем по -кратки времена на цикъл, като оптимизираме различни аспекти на процеса на формоване. Нека да проучим някои ключови стратегии.
Оптимизиране на дизайна на плесен
Подобряване на ефективността на охлаждащата система :
Осигурете ефективно поставяне на канал за охлаждане и равномерно охлаждане
Оптимизирайте дизайна на охлаждащата система, за да сведете до минимум времето за охлаждане
Оптимизиране на дизайна на бегач и порта :
Дизайн на бегачи и порти, за да се осигури гладък материал на материала
Оптимизирайте размера и местоположението на бегача и портата, за да намалите времето за пълнене
Подобряване на вентилацията :
Включете адекватно вентилация в дизайна на формата
Правилното вентилация позволява ефективно изтичане на въздух и газ, намаляване на времето на цикъла
Оптимизиране на дизайна на продукта
Поддържане на еднаква дебелина на стената :
Проектирайте части с постоянна дебелина на стената, когато е възможно
Еднообразната дебелина на стената насърчава дори охлаждането и намалява изкривяването или мивката
Опростяване на геометрията на частта :
Опростете геометрията на частта, когато е възможно, без да се компрометира функционалността
Избягвайте ненужната сложност, която може да увеличи времето за охлаждане
Избор на правилния материал
Избор на материали с по -бързи скорости на охлаждане :
Изберете материали, които имат по -висока топлопроводимост и по -бързи скорости на охлаждане
Материалите с по -бързи охлаждащи свойства могат значително да намалят времето за цикъл
Като се има предвид дебелината на материала :
Изберете по -тънки секции на стените, когато е възможно, за да намалите времето за охлаждане
По -дебелите материали обикновено изискват по -дълго време на охлаждане
Параметри на процеса на фино настройване на инжектиране на процеса
Използване на високоскоростни инжекции :
Използвайте високоскоростни инжекции, за да запълните формата бързо
По -бързите скорости на впръскване могат да намалят общото време на цикъла
Оптимизиране на налягането в инжектиране :
Задайте налягане в инжектиране до минимума, необходим за правилното попълване на част
Оптимизираното налягане в инжектиране помага да се избегне ненужно натрупване на налягане и намалява времето на цикъла
Контролна температура на формата :
Минимизиране на времето за задържане и натиска :
Минимизиране на времето за задържане и налягането до минимума, необходим за правилната част на опаковането
Оптимизираното време за задържане и налягането допринасят за по -кратки времена на цикъла
Инвестиране в модерно оборудване
Бързи системи за затягане :
Ефективни механизми за изхвърляне :
Рационализиране на процеса на инжекционно формоване
Разработване на последователен процес :
Максимизиране на прозореца за обработка :
Оптимизирайте параметрите на процеса, за да увеличите максимално прозореца за обработка
По -широкият прозорец за обработка позволява по -голяма гъвкавост и намалени времена на цикъла
Прилагане на принципите на научно формоване :
Прилагайте научни принципи за формоване, за да оптимизирате процеса на формоване
Научното формоване помага да се постигне последователно качество на частта и намалени времена на цикъла
Настройка на процеса преди промяна на инструмента :
Подгответе процеса на формоване, преди да направите промени в инструмента
Правилната настройка на процеса свежда до минимум престоя и осигурява плавни преходи
Температура и вентилация на инструмента за наблюдение :
Анализ на функционалността на инструмента по време на вземане на проби :
Оценете производителността и функционалността на инструмента по време на фазата на вземане на проби
Определете и адресирайте всички проблеми, които могат да повлияят на времето на цикъла преди пълномащабно производство
Ползи от намаляване на времето на цикъла на инжекционно формоване
Оптимизирането на времето на цикъла на формоване на инжектиране предлага множество предимства за производителите. Този раздел изследва ключовите предимства на рационализирането на производствените процеси.
Увеличена производствена продукция
Намаляването на времето на цикъла влияе пряко върху производствения капацитет:
По-високо съотношение на части на час
Повишено използване на машината
Възможност за изпълнение на по -големи обеми на поръчка
Пример: 10% намаление на времето на цикъла може потенциално да увеличи годишната продукция със 100 000 единици за производствена линия с голям обем.
По -ниски производствени разходи
По -кратките времена на цикъла допринасят за икономията на разходите: Въздействие на
| коефициента на разходите | на намаленото време на цикъла |
| Енергия | 5-15% намаление на част |
| Труд | 10-20% намаление на човекочасовите |
| Над главата | 8-12% намаление на фиксираните разходи |
Подобрено качество на продукта
Оптимизираните времена на цикъла често водят до повишено качество:
Чрез минимизиране на излагането на топлина и налягане, по -късите цикли помагат да се поддържа целостта на материала, което води до превъзходни крайни продукти.
По-бързо време до пазара
Ефективни производствени цикли ускоряват изстрелването на продукта:
По -бързи итерации на прототип
Бързо мащабиране на производството
Гъвкавост за удовлетворяване на променящите се пазарни изисквания
Тази пъргавина позволява на производителите да се възползват от възникващите възможности и да реагират бързо на тенденциите на потребителите.
Засилена конкурентоспособност
Опростените процеси осигуряват конкурентно предимство:
Възможност за предлагане на по -кратки срокове
Подобрена гъвкавост на цените
Капацитет за справяне с поръчките на бързане
Тези фактори позиционират производителите като предпочитани доставчици на препълнен пазар.
Енергийна ефективност
Намалените времена на цикъла допринасят за усилията за устойчивост:
По -ниско потребление на енергия на единица
Намален въглероден отпечатък
Привеждане в съответствие с екологичните производствени практики
Пример за икономия на енергия:
Годишно производство: 1 000 000 единици Оригинално време на цикъл: 30 секунди Намален цикъл Време: 25 секунди Консумация на енергия: 5 kWh на час Оригинално използване на енергия: 41 667 kWh Оптимизирано използване на енергия: 34 722 kWh Годишни икономии на енергия: 6 945 kWh
Заключение
Оптимизирането на времето на цикъла на формоване на инжектиране е от решаващо значение за ефективността на производството и конкурентоспособността. Чрез прилагане на стратегии като подобряване на дизайна на плесени, избора на подходящи материали и параметрите на процеса на фина настройка, предприятията могат да постигнат значителни ползи. Те включват увеличена продукция, по -ниски разходи, по -добро качество и по -бърза реакция на пазара.
По -кратките времена на цикъла водят до подобрена енергийна ефективност и повишена гъвкавост в производствените графици. Този постоянен процес на оптимизация позиционира компаниите за дългосрочен успех в динамичния производствен пейзаж.
Производителите трябва да приоритизират намаляването на времето на цикъла, за да оптимизират операциите, да повишат рентабилността и да отговорят на развиващите се пазарни изисквания. Непрекъснатото наблюдение и регулиране са от ключово значение за поддържане на пиковите характеристики в процесите на леене на инжектиране.
