Az elmúlt negyedévben átvettünk egy mentési projektet egy európai orvostechnikai eszközöket gyártó cégtől. Eredeti szállítójuk szélkapukat idézett a32 üreges fecskendőhengeres formamert a szerszámköltség 14 000 euróval alacsonyabb volt, mint a szeleppel{2}}zárt alternatíva esetében. A gyártás tizennyolc hónapja, a kapumaradékok átalakításából, a méretváltozásból és a két teljes üregblokk cseréjéből adódó halmozott veszteségek elérte a 387 000 eurót. Az eredeti árajánlatot jóváhagyó beszerzési csapat már nem dolgozik ott.
A kapuválasztás az a hely, ahol a fröccsöntési programok pénzügyileg sikeresek vagy kudarcot vallanak. Nem a margón. A lényegben.
A költségstruktúra, amelyet senki sem tesz fel az árajánlatban
A szerszámbeszállítók tőkesorként adják meg a szerszámokat. Amit nem részleteznek, az az, hogy a kaputervezés hogyan zárul a következő öt évre a darabonkénti gazdaságosságba-.
Egy 150 000 darabos, PA66-GF30-at használó, 4,20 €/kg-os éves programban a hideg futós szélkapu körülbelül 19 tömegszázaléknyi anyaghulladékot termel, ha beleszámítjuk a tornyot, a futószalagot és a kapu maradványait. Ez a hulladék vagy újraőrölésre kerül, amihez felszerelésre, alapterületre, szennyeződés-ellenőrzésre és a keverékarány nyomon követésére van szükség, vagy pedig ártalmatlanításra kerül. Egyik lehetőség sem ingyenes. Egyik opció sem jelenik meg a szerszámárajánlatban.
A ciklusidő a másik láthatatlan költséghajtó. A hideg öntőformában lévő csúszórendszernek meg kell szilárdulnia, mielőtt a forma kinyílhatna. Egy 28-másodperces alapciklusnál a futómű hűtése 4-6 másodpercet ad hozzá a futómű átmérőjétől és a hűtőkör elhelyezésétől függően. Ezek a másodpercek közvetlenül gépórákká alakulnak. 45 euró/óra gépköltség mellett 150 000 éves egység 5 másodperces ciklushosszabbítása 9 375 euróba kerül évente többletkapacitás-fogyasztásból. Öt éves programidő alatt ez az egyetlen tervezési lehetőség csak gépidőben 46 875 euróba kerül.
Hot runner rendszerekteljesen megszünteti a futópazarlást, és távolítsa el a futó hűtését a ciklusidő egyenletéből. A szerszámok drágábbak. A darabonkénti-gazdaságosság javul. A kérdés az, hogy hol -esik a szünet az Ön konkrét programjában.
Kiegyenlítő-kalkuláció: A számok, amelyeket a beszállítójának kellene futnia
Tavaly építettünk egy költség-összehasonlítási modellt egy csatlakozóház-programhoz, amely szemlélteti a döntési keretet. Az alkatrész 8,4 g-ot nyomott PBT-GF30-ban. Az éves mennyiségi előrejelzés 280 000 egység volt. Az anyagköltség 3,85 €/kg volt.
Cold Runner forgatókönyv
Szerszámárajánlat 23 500 euró volt egy 4 üreges, tengeralattjáró kapukkal ellátott formára. A futó súlya lövésenként 6,2 g volt, ami 39,8 g összlövést jelentett négy 8,4 g-os alkatrész előállításához. Az anyaghatékonyság 84,4% volt. Éves anyagköltség 4291 €/év hulladékként. A ciklusidő 31 másodperc volt, óránként 116 lövést eredményezve. A kézi kapuellenőrzés darabonként 0,008 eurót ad hozzá a munkaerő-elosztáshoz.
Hot Runner forgatókönyv
A szerszámozási árajánlat 38 200 euró volt ugyanazon üregszámra termikus kapukkal. Nincs futópazarlás. A ciklusidő 24 másodpercre csökkent, óránként 150 lövést eredményezve. A 29%-os áteresztőképesség-javulás azt jelentette, hogy ugyanaz az éves mennyiség 23%-kal kevesebb gépórát igényel.
A szerszámozás delta 14 700 euró volt. Éves megtakarítás az anyagpazarlás megszüntetéséből, valamint a gépidő-csökkenésből és a munkaerő-csökkentésből összesen 11 840 eurót tett ki. A Break-a gyártás 14,9 hónapja volt. Ezt követően minden hónapban 987 eurót takarított meg a hot runner konfiguráció a hideg futóhoz képest.
Ez az a matematika, amelyet a szállítónak meg kell mutatnia a DFM ellenőrzése során. Ha nem futtatják, akkor vakon dönt egy olyan változóról, amely jobban befolyásolja a program gazdaságosságát, mint szinte bármely más eszközválasztás.
Kaputípus kiválasztása Cold Runner rendszereken belül
A hidegfutóknak még mindig van értelme bizonyos programprofilokhoz. A 60 000 egység alatti éves mennyiség, a 2,50 euró/kg alatti árugyanták és az olyan alkatrészek, amelyeknél a kapu maradványainak elhelyezkedése nem-kritikus, mind a hidegcsatornák gazdaságosságát támogatják. A kérdés ezután az, hogy az adott rendszerosztályon belül melyik kaputípus.
Élkapuk
Az élkapuk az elválasztó vonalnál helyezkednek el, és viszonylag nagy keresztmetszetet{0}}engednek meg, ami segít vastag-falú alkatrészek vagy nagy-viszkozitású anyagok esetén. A kompromisszum-a látható nyomok és a kézi vágási munka. Egy évente 40 000 darabot futtató programon 0,04 eurós darabonkénti- vágási költséggel, ami 1600 euró/év munkadíj, amelyet egy másik kaputípus kiküszöbölhet.
Tengeralattjáró kapuk
A tengeralattjáró kapui ferdén haladnak az elválási vonal alatt, és a kilökődés során automatikusan nyírnak. Megszüntetik a vágási munkát, és elrejtik a maradványokat a kozmetikai felület alatt. A korlátozás a kapu átmérője, jellemzően legfeljebb 1,2-1,8 mm, ami korlátozza az áramlási kapacitást. A 30% feletti töltetű üveg-anyagot használó programok gyakran töltési problémákba ütköznek a tengeralattjáró kapuknál, mivel a korlátozott keresztmetszet túlzott nyomásesést okoz a kapuban.
Fülkapuk
A füles kapuk kiterjesztik a futószalagot az alkatrész szélén, és egy vékony földterületen haladnak át. A fül tisztán letörik a kilökődés során, és a tanújel egy nem-működőképes felületre kerül. A füles kapuk jól használhatók vékony-falú részeken, ahol a töltési egyensúly kritikus fontosságú, de növelik a futószalag hulladékát a közvetlen élkapuzáshoz képest.
Szurkolókapuk
A ventilátorkapuk szélesebb keresztmetszetben osztják szét az olvadék bemenetét,{0}}ami csökkenti a nyírófeszültséget a belépéskor, és javítja a töltés egyenletességét a nagy lapos részeken. A büntetés magából a ventilátorrészből származó jelentős futópazarlás. Általában csak akkor javasoljuk a ventilátorkapukat, ha az alkatrész geometriája töltési problémákat okoz a pontkapuknál, és ha az anyagköltség elég alacsony ahhoz, hogy a többlethulladék elfogadható legyen.
E lehetőségek közötti döntés nem a technikai preferencia. Ez egy költségoptimalizálási probléma korlátokkal. Mennyi az anyagköltsége? Mennyi a hangerőd? Mik a kozmetikai igényeid? Mennyi a vágási munkaköltsége? Az ezekre a kérdésekre adott válaszok határozzák meg a program megfelelő kaputípusát.
Hot Runner Gate választás: termikus vs szelep
A melegcsatornás rendszereken belül a termikus kapuk és a szelepes kapuk közötti választás a programgazdaságosság szempontjából egyaránt lényeges.
A termikus kapuk szabályozott fagyasztáson alapulnak, hogy lezárják a kapunyílást a lövések között. Egy kis műanyag dugó a kapu csúcsánál megszilárdul a hűtés során, majd a következő befecskendezési löketnél kifújja az üregbe. A rendszer mechanikailag egyszerű, nincs mozgó alkatrész a kapunál. A szerszám költsége cseppenként 800-1500 euró a fúvóka konfigurációjától függően. A korlátozás a folyamatérzékenység. A kapu maradványainak minősége a fúvóka csúcsán a pontos hőmérséklet-szabályozástól függ, és a konzisztens eredmények elérése a mintavétel során gondos folyamatfejlesztést igényel.
A szelepkapuk egy pneumatikus vagy hidraulikus hengerrel működtetett mechanikus csapot használnak a kapunyílás fizikai zárására. A csap előrehalad, hogy lezárja a kaput, visszahúzódik, hogy lehetővé tegye a feltöltést, és újra előrehalad a forma kinyitása előtt. Ez a pozitív elzárás kiküszöböli a húrozást, megakadályozza a nyáladzást a penész nyitása közben, és egyenletes foltminőséget biztosít a szélesebb folyamatablakban. A szerszám költsége cseppenként 1800-3200 euró a működtetőrendszertől és a csap kialakításától függően.
A 8-cseppes rendszernél a hő- és szelepzár közötti költségkülönbség meghaladhatja a 15 000 eurót. Ez a prémium akkor indokolt, ha a felhordás zéró felületeket igényel, ha az anyag hajlamos a nyáladzásra vagy szálkásodásra, vagy ha a folyamat stabilitása kritikus a minőségi konzisztencia szempontjából. Autóipari A osztályú külső alkatrészek,orvosi eszközök házaikozmetikai követelményekkel, és az optikai alkatrészek jellemzően a költségnövekedéstől függetlenül határozzák meg a szelepkapukat.
A szekvenciális szelepkapuzás további képességet és költséget jelent. Az egyes kapuk a programozott időzítés szerint nyílnak és zárnak, lehetővé téve, hogy az olvadékfront szabályozott sorrendben haladjon át az üregen, ahelyett, hogy az összes kapuból egyszerre töltődne fel. A Plastics Technology dokumentálta a ciklusidő 110 másodpercről 75 másodperc alá történő csökkentését az autóipari lökhárítóprogramokon, szekvenciális feltöltéssel (ptonline.com). A technológia emellett 20-30%-kal csökkenti a szükséges bilincs-tonnát is, mivel az üreg csúcsnyomása alacsonyabb a szekvenciális töltés során, mint az egyidejű töltés során.
A szekvenciális rendszerek további vezérlőket, érzékelőket és programozást igényelnek. A hagyományos szelepes kapukhoz képest a szerszámozási prémium meghaladhatja a 25 000 eurót összetett, többkapu{3}}alkalmazások esetén. A megtérülés teljes mértékben a ciklusidő javításától és az adott alkatrész geometriáján elért szorítótonna-megtakarítástól függ.
Anyagi korlátok a kapu kiválasztásánál
Bizonyos anyagok és kapukombinációk egyszerűen nem működnek. Ennek felfedezése a T1 mintavétel során, nem pedig a DFM felülvizsgálata során időbe és pénzbe kerül.
Üveggel{0}}töltött anyagok25% feletti terhelés drámaian felgyorsítja a kapu kopását. A csiszolószálak erodálják a kapuacélt, megváltoztatva a töltési jellemzőket a gyártási élettartam során. Egy 500 000 -egységes programon azt tapasztaltuk, hogy a gyártás első két évében az élkapukat kétszer is újra kellett vágni. A megoldás a kapuk tervezése eleve cserélhető betétként. A lapka kialakítása 600-900 euróval növeli a kezdeti szerszámköltséget, de elkerüli a gyártási megszakításokat a későbbi kapufelújítás miatt.
A nyírásra-érzékeny anyagok, köztük a POM, bizonyos TPE-k és bizonyos bio-alapú gyanták, lebomlanak, amikor nagy sebességgel nyomják át a méreten aluli kapukon. A degradáció a kapu közelében elszíneződésben, csökkent mechanikai tulajdonságokban vagy felületi hibákban nyilvánul meg. A kapu keresztmetszetének- nagyobbnak kell lennie, mint azt a szabványos méretezési szabályok javasolnák, és a befecskendezési sebességprofilok gondos optimalizálást igényelnek a folyamatfejlesztés során.
A magas hőmérsékletű{0}}gyanták, például a PEEK és a PEI speciális, 350 fok feletti feldolgozási hőmérsékletre besorolt forrócsatornás alkatrészeket igényelnek. A szabványos melegcsatornás rendszerek meghibásodnak ezekben az alkalmazásokban. Az ajánlatkérés anyagi fejezetének kifejezetten meg kell erősítenie, hogy a szállító korábban feldolgozta az Ön gyantacsaládját, és rendelkezik megfelelő melegcsatornás képességgel, ha ezt a rendszert javasolják.
A kristályos anyagok jobban zsugorodnak, mint az amorf anyagok, és a zsugorodás az áramlási iránytól függően változik. A kapu elhelyezkedése közvetlenül befolyásolja a zsugorodás eloszlását és a végső alkatrész vetemedését. Ha öntőforma-ajánlatot kap egy POM vagy PA alkatrészre, kérjen vetemedés-szimulációs eredményeket, összehasonlítva legalább két kapu elhelyezési lehetőséggel. Azok a beszállítók, akik csak egyetlen-opciós folyamatelemzést nyújtanak, nem végeznek megfelelő mérnöki munkát.
Amit az Ön ajánlatkérésének meg kell követelnie
A kapuválasztási beszélgetésnek az idézés közben kell megtörténnie, nem a szerszámok felszabadítása után. Az ajánlatkérésének ki kell kényszerítenie ezt a beszélgetést azáltal, hogy konkrét eredményeket ír elő.
Kérjen tételes melegcsatornás rendszer leállást, ha ezt a konfigurációt javasolják. Márka, modell, zónák száma, vezérlő specifikációk, alkatrészlista árral. Az általános „forró futórendszerrel együtt” sorok megakadályozzák a szállítók közötti értelmes összehasonlítást.
Kötelezőformaáramlás szimulációeredmények, amelyek a töltési időt, az átviteli nyomást, a hegesztési vonalak helyét és a vetemedés előrejelzését mutatják. Kérje legalább két kapu elhelyezési lehetőség összehasonlítását az ajánlott megközelítés indoklásával. Azok a beszállítók, akik visszautasítják ezt a kérést, korlátozott mérnöki képességet jeleznek.
Határozza meg mérhető módon a kapu maradvány követelményeit. Maximális nyommagasság, átmérő, elfogadható felületi állapot. Kérjen írásbeli kötelezettségvállalást a formakibocsátás előtt.
Töltött anyagok esetén a cserélhető kapubetét kialakításának megerősítése szükséges. Kérje a betétanyag specifikációját és a várható csereintervallumot a beszállítói hasonló programokkal kapcsolatos tapasztalatai alapján.
Kérje a ciklusidő lebontását, amely mutatja a töltési időt, a csomagolási időt, a hűtési időt és a forma nyitási/zárási idejét. Kérdezd meg, milyen feltevések határozzák meg a becsült hűtési időt, és hogy a kapurendszer választása hogyan befolyásolja ezt a számot.
Miért számít ez a következő programban?
A kapu kiválasztása azon kevés szerszámokkal kapcsolatos döntés egyike, amely közvetlenül befolyásolja a tőkebefektetést és a folyamatos, darabonkénti{0}}gazdaságossági mutatót. A legtöbb egyéb szerszámválasztás befolyásolja a költségeket egyik vagy másik irányban. A kapuk mindkettőre hatással vannak.
Azok a beszerzési csapatok, akiknek ez igaza van, azok, akik kiegyenlítési{0}}elemzést kérnek az ajánlattétel során, szimulációs adatokat kérnek a szerszámok kiadása előtt, és a kapurendszer karbantartását a kezdetektől fogva beépítik termelési költségmodelljeikbe.
Mérnöki csapatunk a DFM felülvizsgálata során szabványos gyakorlatként kapurendszer-összehasonlító modelleket készít. Elég sokféle anyagot dolgoztunk fel az anyagok és iparágak között ahhoz, hogy tudjuk, hol esnek a döntési küszöbök a különböző programprofiloknál. Amikor egy program olyan paraméterekkel érkezik, amelyek az egyenlítési-határ közelében landolnak, a számokat kifejezetten futtatjuk, nem pedig a beszállítói preferenciákat vagy a korábbi gyakorlatot.
Ha a következő programja olyan kapurendszer-döntéseket tartalmaz, amelyek érdemben befolyásolhatják költségstruktúráját, küldje el nekünk alkatrészgeometriáját, anyagspecifikációját és térfogat-előrejelzését. Lefuttatjuk az összehasonlítást, és megmutatjuk, hol esik{1}}egyenetlensége.