Įpurškimo liejimo ciklo laikas ir kaip sumažinti

Kaip gamintojai gali greičiau gaminti aukštos kokybės plastikines dalis, tuo pačiu taupydami išlaidas? Paslaptis slypi įpurškimo liejimo ciklo metu . Šiandienos konkurencinėje rinkoje kiekviena sekundė yra skaičiuojama, o šio ciklo optimizavimas gali padaryti didelę įtaką.

Įpurškimo liejimo procesas apima plastikinės medžiagos kaitinimą, įpurškimą į formą ir atvėsina, kad susidarytų tvirta dalis. Tačiau kiek laiko reikia atlikti vieną ciklą, ir kokie veiksniai šį kartą daro įtaką? Supratimas ir ciklo mažinimo laikas gali pagerinti efektyvumą ir sumažinti gamybos sąnaudas.

Šiame įraše sužinosite, kas daro įtaką dviračių laikams injekcijų formavimui, ir atrasite metodus, kaip optimizuoti procesą. Nuo prisegimo jėgų koregavimo iki aušinimo kanalų pertvarkymo, mes apžvelgsime patikrintas strategijas, kaip sumažinti ciklo laiką, neprarandant produkto kokybės.

Kas yra liejimo ciklo laikas?

Įpurškimo liejimo ciklo laikas reiškia bendrą laiką, reikalingą vienam įpurškimo liejimo proceso ciklui atlikti. Jis prasideda, kai išlydyta medžiaga įšvirkščiama į pelėsio ertmę ir baigiasi, kai gatavė dalis išmetama iš formos.

Injekcijos liejimo ciklo komponentai

Įpurškimo liejimo ciklą sudaro keli etapai. Kiekvienas etapas prisideda prie bendro ciklo laiko. Pagrindiniai įpurškimo liejimo ciklo komponentai yra šie:

1. Injekcijos laikas :

• Trukmė, reikalinga išlydytai medžiagai įšvirkšti į pelėsio ertmę, kol ji bus visiškai užpildyta

• Paveikti tokių veiksnių kaip medžiagų srauto charakteristikos, įpurškimo greitis ir dalių geometrija

2. Aušinimo laikas :

• Laikotarpis, kad išlydytas plastikas atvėstų ir sukietėtų, kai užpildyta pelėsio ertmė

• Kritinė ciklo dalis, nes tai daro įtaką dalies matmenų stabilumui ir kokybei

• Paveiktas medžiagų tipo, dalių storio ir pelėsių aušinimo sistemos efektyvumo

3. Būsto laikas :

• Papildomas laikas medžiaga lieka pelėsyje, kai atvės, kad būtų užtikrintas visiškas kietėjimo

• Sumažina deformacijos ar iškraipymo riziką

4. Išmetimo laikas :

• Trukmė, reikalinga nuimti gatavą dalį iš pelėsio, naudojant išstūmimo kaiščius ar kitus mechanizmus

5. Pelėsių atidarymo/uždarymo laikas :

• Laikas, kurį reikia atidaryti ir uždaryti formą tarp ciklų

• Gali skirtis atsižvelgiant į pelėsių sudėtingumą ir dydį

Ciklo laiko supratimo ir optimizavimo svarba

Injekcijos liejimo ciklo laiko supratimas ir optimizavimas yra labai svarbus dėl kelių priežasčių:

• Gamybos efektyvumas : Sumažinus ciklo laiką, padidėja produktyvumas ir didesnis gamybos produkcija

• Išlaidų taupymas : trumpesnis ciklo laikas lemia mažesnes gamybos sąnaudas ir pagerina pelningumą

• Produkto kokybė : Ciklo laiko optimizavimas padeda pasiekti pastovią dalių kokybę ir sumažina defektus

• Konkurencingumas : efektyvus ciklo laikas įgalina greitesnį laiką iki rinkos ir padidina konkurencingumą pramonėje

Pagrindiniai taškai:

• Įpurškimo liejimo ciklo laikas yra bendras vieno visiško liejimo ciklo laikas

• Tai apima įpurškimo laiką, aušinimo laiką, būsto laiką, išmetimo laiką ir pelėsių atidarymo/uždarymo laiką

• Optimizuojant ciklo laiką pagerina gamybos efektyvumą, sumažina sąnaudas ir padidina produkto kokybę

• Ciklo laiko supratimas yra labai svarbus norint išlikti konkurencingam injekcijų liejimo pramonėje

Kaip apskaičiuoti įpurškimo liejimo ciklo laiką

Ciklo laiko skaičiavimo supratimas yra labai svarbus norint optimizuoti injekcijos liejimo procesus. Šiame skyriuje pateikiamas išsamus vadovas, kaip tiksliai nustatyti ciklo laiką.

Žingsnis po žingsnio ciklo laiko apskaičiavimo vadovas

Injekcijos laiko matavimas

• Įrašykite trukmę, reikalingą pelėsio ertmei užpildyti

• Naudoti injekcijos liejimo mašinos nustatymai arba gamybos duomenys

• Apsvarstykite medžiagos srauto greitį, įpurškimo greitį ir ertmės tūrį

Vėsinimo laiko nustatymas

• Įvertinkite medžiagos tipą ir dalių dizainą

• Įvertinkite pelėsių aušinimo sistemos efektyvumą

• Norėdami tiksliai įvertinti, naudokite pelėsių srauto analizės programinę įrangą

Būsto laiko įvertinimas

• Nustatykite papildomą laiką visiškam kietėjimui

• Pagrįsti jį medžiagų savybėmis ir dalių reikalavimais

• Paprastai trumpesnis nei aušinimo laikas

Skaičiavimo išmetimo laikas

Veiksniai, darantys įtaką išstūmimo laiką:

• Dalis geometrija

• Išmetimo mechanizmo efektyvumas

• Pelėsio dizainas

Pelėsio atidarymo/uždarymo laiko apskaita

• Apsvarstykite pelėsių sudėtingumą ir dydį

• Įvertinkite liejimo mašinos galimybes

• Išmatuokite faktinį laiką gamybos metu

Ciklo laiko skaičiavimo formulė

Naudokite šią formulę, kad apskaičiuotumėte bendrą ciklo laiką:

Bendras ciklo laikas = įpurškimo laikas + aušinimo laikas + būsto laikas + išstūmimo laikas + pelėsio atidarymas/uždarymo laikas

Internetinės priemonės ir modeliavimo programinė įranga ciklo laiko įvertinimui

Tiksliam ciklo laiko įvertinimui yra keletas šaltinių:

1. Internetiniai skaičiuotuvai

• Greitai įvertinimai, pagrįsti įvesties parametrais

• Naudinga preliminariems vertinimams

2. Pelėsių srauto analizės programinė įranga

• Imituokite visą injekcijos liejimo procesą

• Pateikite išsamias įžvalgas apie kiekvieną ciklo etapą

• Pavyzdžiai: „Autodesk Moldflow“, „Moldex3D“

3. Mašinams būdingi įrankiai

• Siūlo injekcijų formavimo mašinų gamintojai

• Pritaikytas konkrečioms įrangos galimybėms

4. CAE programinė įranga

• Integruokite ciklo laiko skaičiavimus su dalių dizainu

• Įgalinkite optimizavimą ankstyvame produkto kūrimo procese

Šios priemonės padeda gamintojams optimizuoti ciklo laiką, pagerinti efektyvumą ir sumažinti injekcijų liejimo operacijų sąnaudas.

Veiksniai, turintys įtakos injekcijos liejimo ciklo laikas

Keli veiksniai daro įtaką įpurškimo liejimo ciklo laikui. Jie gali būti suskirstyti į keturis pagrindinius aspektus: pelėsių projektavimo parametrai, produkto projektavimo parametrai, medžiagų pasirinkimas ir injekcijų formavimo proceso parametrai.

Pelėsio projektavimo parametrai

1. Aušinimo sistemos dizainas :

• Efektyvus aušinimo kanalo išdėstymas ir tolygus aušinimas Sumažinkite aušinimo laiką

• Tinkamas aušinimo sistemos dizainas yra labai svarbus norint pasiekti trumpesnį ciklo laiką

2. Bėgiko ir vartų dizainas :

• Gerai suplanuoti bėgikai ir vartai užtikrina sklandų medžiagų srautą ir sutrumpina užpildymo laiką

• Optimizuotas bėgiko ir vartų dizainas pagerina bendrą ciklo laiką

3. Ertmių skaičius :

• Daugiau ertmių padidina gamybos išėjimą per ciklą, tačiau gali prireikti ilgesnio vėsinimo laiko

• Ertmių skaičius turi įtakos bendram ciklo laikui

4. Ventiliacijos dizainas :

• Tinkamas vėdinimas leidžia tinkamai ištrūkti iš oro ir dujų formavimo proceso metu

• Tinkamas ventiliacijos dizainas padeda pasiekti pastovią dalies kokybę ir sutrumpina ciklo laiką

Produkto projektavimo parametrai

1. Sienų storis :

• Vienodas sienos storis skatina tolygų aušinimą ir sumažina deformaciją ar kriauklių žymes

• Nuoseklus sienos storis lemia labiau nuspėjamą aušinimo laiką ir ciklo laiką

2. Dalis geometrija :

• Sudėtingų dalių geometrijoms su plonomis sekcijomis ar sudėtingomis savybėmis gali prireikti ilgesnio aušinimo laiko

• Dalis geometrija tiesiogiai veikia bendrą ciklo laiką

Medžiagų atrankos

1. Lydymo ir vėsinimo charakteristikos :

• Skirtingos medžiagos turi skirtingą lydymosi temperatūrą ir aušinimo greitį

• Aukštos temperatūros medžiagoms gali prireikti ilgesnio vėsinimo laiko, kad tinkamai sukietėtų

2. Medžiagos storis ir jo poveikis aušinimo laikui :

• Storesnėms medžiagoms paprastai reikia ilgesnio vėsinimo laiko, palyginti su plonesnėmis

• Žemiau esančioje lentelėje parodytas įvairių medžiagų medžiagų storio ir aušinimo laiko ryšys:

medžiagų	aušinimo laikas (sekundės) skirtingo storio
	1 mm	2 mm	3 mm	4 mm	5 mm	6 mm
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
Pom	1.9	7.7	20.3	30.7	48.0	69.2
Pp	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

1 lentelė: Įvairių medžiagų ir storio aušinimo laikas

Injekcijos formavimo proceso parametrai

1. Injekcijos greitis ir slėgis :

• Didesnis įpurškimo greitis ir slėgis gali sutrumpinti užpildymo laiką, tačiau gali padidinti aušinimo laiką

• Norint pasiekti norimą ciklo laiką, būtina optimizuoti injekcijos greitį ir slėgį

2. Lydymosi temperatūra :

• Meldo temperatūra daro įtaką medžiagų srautui ir aušinimo greičiui

• Tinkama lydymosi temperatūros kontrolė yra labai svarbi norint išlaikyti pastovų ciklo laiką

3. Pelėsio temperatūra :

• Pelėsio temperatūra veikia aušinimo greitį ir dalių kietėjimą

• Optimalus pelėsių temperatūros valdymas padeda pasiekti efektyvų aušinimo ir trumpesnio ciklo laiko tarpą

4. Laiko laikas ir slėgis :

• Laiko laiko ir slėgio užtikrina visišką dalies užpildymą ir pakavimą

• Laikymo laiko ir slėgio optimizavimas sumažina ciklo laiką, išlaikant dalies kokybę

Aplinkos sąlygos

1. Drėgmė :

• Aukštas drėgmės lygis gali paveikti medžiagų drėgmės kiekį ir paveikti liejimo procesą

• Tinkama drėgmės kontrolė yra būtina norint išlaikyti pastovų ciklo laiką

2. Oro kokybė :

• Teršalai ore gali paveikti liejimo procesą ir dalių kokybę

• Švarios liejimo aplinkos palaikymas padeda pasiekti optimalų ciklo laiką

3. Temperatūra :

• Aplinkos temperatūros svyravimai gali paveikti liejimo procesą ir ciklo laiką

• Nuosekli temperatūros kontrolė liejimo aplinkoje yra labai svarbi norint išlaikyti ciklo laiko nuoseklumą

Injekcijos liejimo ciklo laiko mažinimo strategijos

Sumažinant liejimo ciklo laiką, labai svarbu pagerinti gamybos efektyvumą ir ekonomiškumą. Mes galime pasiekti trumpesnį ciklo laiką, optimizuodami įvairius formavimo proceso aspektus. Panagrinėkime keletą pagrindinių strategijų.

Pelėsių dizaino optimizavimas

1. Aušinimo sistemos efektyvumo gerinimas :

• Užtikrinkite efektyvų aušinimo kanalo išdėstymą ir vienodą aušinimą

• Optimizuokite aušinimo sistemos dizainą, kad sumažintumėte aušinimo laiką

2. Bėgiko ir vartų dizaino optimizavimas :

• Projektavimo bėgikai ir vartai, kad būtų užtikrintas sklandus medžiagų srautas

• Optimizuokite bėgiko ir vartų dydį bei vietą, kad sutrumpintumėte užpildymo laiką

3. Tobulinant vėdinimą :

• Įtraukite tinkamą ventiliaciją į pelėsio dizainą

• Tinkamas vėdinimas leidžia efektyviai pabėgti nuo oro ir dujų, nes sutrumpėja ciklo laikas

Produkto dizaino optimizavimas

1. Vieno sienos storio palaikymas :

• Dizaino dalys su pastoviu sienos storiu, kur įmanoma

• Vienodas sienos storis skatina tolygų aušinimą ir sumažina deformaciją ar kriauklių žymes

2. Paprastos dalies geometrija :

• Supaprastinkite dalių geometriją, kur įmanoma nepakenkiant funkcionalumui

• Venkite nereikalingo sudėtingumo, kuris gali padidinti aušinimo laiką

Tinkamos medžiagos pasirinkimas

1. Medžiagų pasirinkimas su greitesniais aušinimo greičiais :

• Pasirinkite medžiagas, kurių šilumos laidumas yra didesnis ir greitesnis aušinimo greitis

• Medžiagos su greitesnėmis aušinimo savybėmis gali žymiai sutrumpinti ciklo laiką

2. Atsižvelgiant į medžiagos storią :

• Jei įmanoma sutrumpinti aušinimo laiką, rinkitės plonesnes sienų dalis

• Storesnėms medžiagoms paprastai reikia ilgesnio vėsinimo laiko

Tinkamo injekcijos formavimo proceso parametrai

1. Naudojant greitaeigį injekciją :

• Norėdami greitai užpildyti pelėsį, naudokite greitaeigį injekciją

• Greitesnis įpurškimo greitis gali sumažinti bendrą ciklo laiką

2. Injekcijos slėgio optimizavimas :

• Nustatykite įpurškimo slėgį iki minimalaus, reikalingo tinkamam dalijimui

• Optimizuotas injekcijos slėgis padeda išvengti nereikalingo slėgio kaupimosi ir sutrumpina ciklo laiką

3. Kontroliuojanti pelėsių temperatūrą :

• Išlaikyti optimalią pelėsių temperatūrą, kad efektyvus aušinimas

• Tikslus pelėsio temperatūros valdymas padidina aušinimo greitį ir sumažina ciklo laiką

4. Sumažinus laiko ir slėgį :

• Sumažinkite laikymo laiką ir slėgį iki minimumo, reikalingo tinkamam dalims pakuoti

• Optimizuotas laikymo laikas ir slėgis prisideda prie trumpesnio ciklo laiko

Investuoja į pažangią įrangą

1. Greito spaustuko sistemos :

• Investuokite į injekcijų formavimo mašinas su greito spaustuko sistemomis

• Greitesnis spaustukas sumažina pelėsio atidarymo ir uždarymo laiką

2. Efektyvūs išmetimo mechanizmai :

• Naudokite pažangias išmetimo sistemas, kad būtų galima greitai ir sklandžiai pašalinti

• Efektyvūs išstūmimo mechanizmai sumažina išstūmimo laiką ir bendrą ciklo laiką

Įpurškimo liejimo proceso supaprastinimas

1. Nuoseklaus proceso plėtra :

• Nustatykite standartizuotą ir nuoseklų formavimo procesą

• Proceso parametrų nuoseklumas lemia nuspėjamą ir optimizuotą ciklo laiką

2. Maksimalus apdorojimo langas :

• Optimizuokite proceso parametrus, kad padidintumėte apdorojimo langą

• Platesnis apdorojimo langas suteikia didesnį lankstumą ir sumažėjusį ciklo laiką

3. Mokslinio formavimo principų įgyvendinimas :

• Norėdami optimizuoti formavimo procesą, taikykite mokslinių formavimo principus

• Mokslinis liejimas padeda pasiekti pastovią dalies kokybę ir sumažėjusį ciklo laiką

4. Proceso nustatymas prieš keičiant įrankį :

• Prieš atlikdami įrankio pakeitimus, paruoškite formavimo procesą

• Tinkamas proceso sąranka sumažina prastovą ir užtikrina sklandžius perėjimus

5. Stebėjimo įrankio temperatūra ir ventiliacija :

• Nuolat stebėkite įrankių temperatūrą ir ventiliaciją gamybos metu

• Efektyvus stebėjimas padeda išlaikyti optimalias sąlygas ir sumažina ciklo laiko pokyčius

6. Analizuojant įrankio funkcionalumą mėginių ėmimo metu :

• Įvertinkite įrankio našumą ir funkcionalumą mėginių ėmimo fazėje

• Nustatykite ir išspręskite visas problemas, kurios gali paveikti ciklo laiką prieš pradedant viso masto gamybą

Injekcijos liejimo ciklo laiko sumažinimo pranašumai

Injekcijos liejimo ciklo optimizavimas suteikia daugybę pranašumų gamintojams. Šiame skyriuje nagrinėjami pagrindiniai gamybos procesų supaprastinimo pranašumai.

Padidėjęs gamybos produkcija

Sumažinus ciklo laiką, tiesiogiai veikia gamybos pajėgumą:

• Aukštesnis dalių per valandą santykis

• Padidėjęs mašinos panaudojimas

• Gebėjimas patenkinti didesnius užsakymo apimtis

Pavyzdys: 10% sumažėjęs ciklo laikas gali padidinti metinę produkciją 100 000 vienetų didelės apimties gamybos linijai.

Mažesnės gamybos išlaidos

Trumpesnis ciklo laikas prisideda prie išlaidų taupymo:

• Sumažėjo energijos suvartojimas vienoje dalyje

• Sumažėjusios darbo sąnaudos

• Mažesnės pridėtinės išlaidos

išlaidų faktoriui	Sumažinto ciklo laiko poveikis
Energija	5-15% sumažinimas vienoje dalyje
Darbas	10-20% žmogaus valandų sumažėjimas
Virš galvos	8–12% fiksuotų išlaidų sumažėjimas

Patobulinta produkto kokybė

Optimizuotas ciklo laikas dažnai lemia geresnę kokybę:

• Nuoseklios medžiagos savybės

• Sumažinta defektų rizika

• Pagerintas matmenų tikslumas

Sumažindami šilumos ir slėgio poveikį, trumpesni ciklai padeda išlaikyti medžiagų vientisumą, todėl gaunami puikūs galutiniai produktai.

Greitesnis laikas iki rinkos

Efektyvūs gamybos ciklai pagreitina produktų paleidimą:

• Greitesnis prototipų iteracijos

• Greitas gamybos mastelio keitimas

• Lankstumas patenkinti besikeičiančius rinkos poreikius

Šis judrumas leidžia gamintojams išnaudoti kylančias galimybes ir greitai reaguoti į vartotojų tendencijas.

Padidėjęs konkurencingumas

Racionalūs procesai suteikia konkurencinį pranašumą:

• Gebėjimas pasiūlyti trumpesnius pristatymo laiką

• Patobulintas kainų lankstumas

• Gebėjimas tvarkyti skubų užsakymus

Šie veiksniai apibūdina gamintojus kaip pageidaujamus tiekėjus perpildytoje rinkoje.

Energijos efektyvumas

Sumažintas ciklo laikas prisideda prie tvarumo pastangų:

• Mažesnės energijos suvartojimo vienetui

• Sumažėjęs anglies pėdsakas

• Suderinimas su ekologiška gamybos praktika

Energijos taupymo pavyzdys:

Metinė produkcija: 1 000 000 vienetų Originalus ciklo laikas: 30 sekundžių sutrumpintas ciklo laikas: 25 sekundžių energijos suvartojimas: 5 kWh per valandą Originalus energijos sunaudojimas: 41,667 kW

Išvada

Injekcijos formavimo ciklo optimizavimas yra labai svarbus gamybos efektyvumui ir konkurencingumui. Įdiegę strategijas, tokias kaip pelėsių projektavimo gerinimas, tinkamų medžiagų pasirinkimas ir tikslinimo proceso parametrai, įmonės gali pasiekti didelę naudą. Tai apima padidėjusią produkciją, mažesnes išlaidas, geresnę kokybę ir greitesnį reagavimą į rinką.

Trumpesnis ciklo laikas padidina energijos vartojimo efektyvumą ir padidino gamybos grafikų lankstumą. Šis nuolatinis optimizavimo procesas nustato ilgalaikę sėkmę dinamiškoje gamybos srityje.

Gamintojai turėtų pirmenybę teikti ciklo laiko sutrumpinimui, kad supaprastintų operacijas, padidintų pelningumą ir atitiktų besikeičiančius rinkos poreikius. Nuolatinis stebėjimas ir koregavimas yra raktas į didžiausio injekcijų liejimo procesų našumo palaikymą.