Šta je mekana alatka?
Ovo pitanje često dobijamo od kupaca koji žele samo nekoliko stotina delova, ali su čuli da moraju da potroše 40.000 dolara na kalup. Taj broj plaši ljude, i iskreno, trebao bi-ako još niste sigurni da je vaš dizajn konačan.
Mekani alati su odgovor o kojem vam niko nije rekao
To je čelični kalup napravljen od pre-kaljenog materijala (većina radnji u Shenzhenu koristi NAK80 od Daido Steel-a, tvrdoće oko 37-43 HRC iz tvornice) koji u potpunosti preskače korak toplinske obrade. Mašiš ga, poliraš, pokrećeš dijelove. Gotovo. Bez čekanja tri dodatne sedmice za očvršćavanje i kaljenje, bez rizika od savijanja tokom termičke obrade, bez dodatnih troškova.
Zašto je toplinska obrada toliko bitna?
Evo šta se dešava sa proizvodnim kalupom: režete čelik, a zatim ga šaljete na termičku obradu da bi se postigao do 48-52 HRC ili više. Taj proces uključuje zagrevanje na 880-900 stepeni, gašenje uljem, cikluse temperiranja. Treba vremena. Košta novac. A ponekad se dio vraća lagano iskrivljen, posebno na složenim geometrijama sa tankim zidovima, a sada brusite i ponovno montirate.
Kod NAK80 tvrdoća je već prisutna. Daido to postiže taloženjem kaljenja-sitnih taloga aluminijuma i nikla koji se formiraju u čeliku tokom proizvodnje. Materijal stiže na vaša vrata spreman za rezanje. To je razlog zašto mekani alati mogu smanjiti 2-3 sedmice vaše vremenske linije u poređenju sa kaljenim proizvodnim alatom.
U čemu je kvaka?
Nosite. To je kvaka. Mekani alat na 40 HRC će pokazati brže habanje od kaljenog alata na 52 HRC. Područje kapije je prvo, posebno ako koristite PA66 punjen staklom- ili bilo koji abrazivni materijal. Vidjeli smo da kapije gube prednost nakon 800 udaraca na 30% GF najlona. Na nepopunjenom ABS-u ili PP-u, možda ćete dobiti 5.000-8.000 snimaka prije nego što se počne pokazivati linija razdvajanja.
Pravo pitanje nije "meko ili tvrdo?" To je "koliko dijelova mi zapravo treba?"
Ako vam je potrebno 500 uzoraka za sajam sljedećeg mjeseca, mekani alati imaju smisla. Ako lansirate potrošački proizvod i planirate 200.000 jedinica u prvoj godini, preskočite meke alate i prijeđite ravno na kaljeni čelik. Matematika inače ne funkcioniše.
Kada zapravo preporučujemo mekane alate
Tri scenarija se iznova pojavljuju u našim DFM diskusijama s kupcima:
Validacija dizajna prije ulaganja kapitala.
Imate plastično kućište sa kopčama, nastavcima, rebrima. CAD izgleda dobro, simulacija toka kalupa pokazuje prihvatljivo punjenje. Ali dok ne držite stvarni dio, ne znate da li je ta uskočna pristajanja ispravna ili ako postavljanje glave ometa montažu. Mekani alat vam daje 50-200 stvarnih brizganih dijelova u proizvodnom materijalu za testiranje. Pronađite problem? Modificirajte alat (lako na prethodno kaljenom čeliku), pokrenite još jednu seriju. Mnogo jeftinije od modifikacije očvrslog proizvodnog kalupa gdje će vam možda trebati novi umetci ili kompletna prerada.
Most do proizvodnje.
Lansiranje vašeg proizvoda je za 8 sedmica. Proizvodni alat traje najmanje 10-12 sedmica. Meki alat vam daje početni inventar dok se tvrdi alat pravi. Ovo smo nedavno uradili za automobilske unutrašnje ukrase-koji su isporučili 3000 dijelova od mekog alata dok je kalup za proizvodnju s više šupljina još bio u završnom poliranju. Kupac je ispunio rok za lansiranje; proizvodni kalup se pojavio na mreži tri sedmice kasnije.
Mali-proizvodi ili proizvodi na kraju{1}}-životnog vijeka.
Nekim dijelovima jednostavno nikada nije potrebno više od nekoliko hiljada komada ukupno. Zamjenski poklopci za opremu koja je ukinuta, kućišta specijalnih medicinskih uređaja, kućišta industrijskih senzora. Prototip projekta brizganja za 2.000 jedinica tokom tri godine ne opravdava 35 USD,000+ u ojačanom alatu. Mekani alati od 8.000 do 12.000 dolara čine program održivim.
Izbor materijala: ne radi se samo o čeliku
NAK80 radi za većinu aplikacija. Ali naišli smo na situacije u kojima su ga kupci naveli za kalupe koji bi prerađivali PVC ili{2}}nepožarni ABS. Loša ideja. Te smole oslobađaju korozivne gasove tokom obrade. Nakon nekoliko stotina snimaka, na površini kaviteta počinjete da vidite udubljenje. Za korozivne materijale, potrebni su vam nerđajući slojevi kao što je S136 (čak iu prethodno očvrslom stanju) ili najmanje niklovani sloj na šupljini.
Drugi problem je toplotna provodljivost. NAK80 radi hladnije od umetaka od berilijum bakra, što znači duže vreme ciklusa. Na proizvodnom kalupu za dio sa-debelim zidovima, ovo može dodati 5-8 sekundi po ciklusu. Preko 100.000 snimaka, to je značajno. Na mekom alatu koji ima 2.000 dijelova, nikoga nije briga.
Šta je sa aluminijumskim kalupima?
Neke trgovine nude aluminijski mekani alat, obično 7075-T6 ili QC-7. Aluminijske mašine su brže i koštaju manje od čelika. Ali gadno je. Klizači i podizači se brzo troše jer aluminij ne voli kontakt metala s metalom pod pritiskom. Rupe za klinove ejektora su izdužene. A ako koristite bilo koju inženjersku plastiku iznad temperature topljenja od 250 stepeni, aluminijum omekšava i gubi dimenzijsku stabilnost.
Vidjeli smo da aluminijumski kalupi dobro funkcioniraju za-materijale na niskim temperaturama kao što su LDPE, neki TPE i standardni PP. Osim toga, držite se čelika.
Očekivanja površinske obrade
Možete polirati NAK80 do SPI A-2 ili boljeg-mi smo to uradili. Ali evo realnosti: održavanje tog sjaja zahtijeva posao. Mekša podloga lakše pokazuje tragove rukovanja tokom podešavanja alata. Nakon 500 snimaka na visoko-poliranom optičkom dijelu, možda ćete morati ponovo polirati. Na očvrslom kalupu H13, prešli biste 3.000-5.000 snimaka između ciklusa poliranja.
Za teksturirane površine (završne obrade EDM iskre, hemijsko jetkanje), mekani alati su u suštini isti kao i tvrdi alati. Tekstura zapravo pomaže prikriti svaku manju degradaciju površine.
Vremenski okvir i proces
Naš tipični projekat mekog alata teče ovako:
Kupac šalje 3D CAD, pregledavamo mogućnost oblikovanja u roku od 24 sata. Citat slijedi. Nakon potvrde, radimo potpunu DFM analizu uključujući lokaciju kapije, postavljanje linije razdvajanja, uglove promaja, potencijalne tragove sudopera-isti nivo inženjerske strogosti kao proizvodni alat. Dizajn kalupa traje 3-5 dana u zavisnosti od složenosti. Rezanje čelika, EDM i poliranje traju još 10-15 dana. T1 uzorci se isporučuju 2-3 sedmice od početka projekta.
Ovaj vremenski okvir objašnjava zašto je naš tim prisustvovao nedavnoj izložbi Plast Eurasia Istanbul-kupci iz Evrope i Bliskog istoka sve više žele opcije brzog{1}}okretanja koje ne ugrožavaju autentičnost materijala. 3D štampani uzorci i uretanski odljevci imaju svoje mjesto, ali to nisu dijelovi brizgani u proizvodnoj smoli. Kada vam je potrebno funkcionalno testiranje, validacija sklopa ili regulatorni podnesci, potrebna vam je prava stvar.
Pronalaženje pravog prilagođenog proizvođača kalupa za brizganje
Ne radi svaka radnja dobro mekim alatima. Inženjerska disciplina treba da odgovara proizvodnom alatu-odgovarajućem DFM pregledu, analizi protoka kalupa kada je to opravdano, inspekciji dimenzija na T1. Neke radnje tretiraju mekane alate kao predmete za odbacivanje i izrezuju uglove prilikom uklapanja i završne obrade. Dobijate ono za šta ste platili.
Čuvamo materijalne certifikate za naše zalihe čelika (NAK80 nabavljamo od ovlaštenih Daido distributera, a ne od sekundarnog tržišta), vodimo pune dimenzionalne izvještaje o T1 uzorcima i održavamo iste procese upravljanja kvalitetom za mekane alate kao i za naše automobilske kalupe s visoko-kavitacijom. Certifikati ISO 9001 i TS/16949 važe bez obzira na očekivani vijek trajanja.
Kada meki alati nemaju smisla
Nemojte raditi meke alate ako:
- Vaša projekcija volumena premašuje 25.000 dijelova. Alat će se istrošiti i ionako ćete morati napraviti drugi. Potrošite novac unaprijed na odgovarajući proizvodni alat.
- Dio zahtijeva mikro-obilježja sa uskim tolerancijama. Meki čelik neće zadržati karakteristike ispod 0,02 mm sve dok kaljeni alatni čelik. Do habanja dolazi brže na oštrim uglovima i tankim rebrima.
- Obrađujete visoko abrazivne materijale kao što su staklo{0}}najlon punjeni ili mineralna- jedinjenja. Oni žvaću kroz mekane alate. Imali smo kupce koji insistiraju na mekim alatima za 40% GF PA6, a onda se pitaju zašto je kapija izgledala užasno nakon 400 hitaca. Uskladite alat s materijalom.
- Potrebni su vam rasporedi sa više- šupljina za ekonomičnost. Izrada mekog alata sa 8 šupljina rijetko ima smisla. Trošak se približava proizvodnom alatu, ali život ga ne opravdava.
Rad sa dobavljačem za injekcijsko prešanje na mekim alatima
Dobra komunikacija sprečava probleme. Recite svom dobavljaču:
Očekivana ukupna količina tokom trajanja programa
Materijal i bilo koji sadržaj punila
Zahtjevi za završnu obradu površine (kozmetički vs. funkcionalni)
Kritične dimenzije koje se moraju zadržati tokom cijele vožnje
Pritisak na vremenskoj liniji i zašto
Iskusni proizvođač kalupa za brizganje plastike će vas uputiti ka pravom pristupu. Ponekad je to mekana alatka. Ponekad je aluminijum. Ponekad je iskren odgovor "potrošite dodatne tri nedelje i uradite to kako treba sa kaljenim čelikom." Cilj je da se vaši dijelovi pravilno naprave, a ne da vam se prodaje jedan pristup alatima preko drugog.
Ovaj tehnički pregled odražava naše iskustvo iz više od 400 projekata kalupa godišnje u ABIS Mold Technology, Shenzhen. Naš inženjerski tim radi sa klijentima u automobilskoj industriji, potrošačkoj elektronici, medicinskim uređajima i industrijskim aplikacijama-uravnotežujući vremenski okvir, budžet i zahtjeve kvaliteta kako bi preporučio odgovarajuća rješenja alata za svaki projekat.