Mikä on pehmeä työkalu?
Saamme tämän kysymyksen paljon asiakkailta, jotka haluavat vain muutaman sadan osan, mutta kuulivat, että heidän on käytettävä 40 000 dollaria muottiin. Tämä luku pelottaa ihmisiä, ja rehellisesti sanottuna sen pitäisi olla-jos et ole varma, onko suunnitelmasi vielä lopullinen.
Pehmeät työkalut on vastaus, josta kukaan ei kertonut sinulle
Se on esi{0}}karkaistusta materiaalista valmistettu teräsmuotti (useimmat Shenzhenin kaupat käyttävät Daido Steelin NAK80:tä, kovuus noin 37–43 HRC tehtaalta), joka ohittaa lämpökäsittelyvaiheen kokonaan. Koneistat sen, kiillotat sen, käytät osia. Tehty. Ei kolmen ylimääräisen viikon odottelua kovettumista ja karkaisua varten, ei vääntymisriskiä lämpökäsittelyn aikana, ei lisäkustannuksia.
Miksi lämpökäsittelyllä on niin paljon merkitystä?
Näin tapahtuu tuotantomuotin kanssa: leikkaat teräksen ja lähetät sen sitten lämpökäsittelyyn, jotta se saavuttaa 48-52 HRC:n tai enemmän. Tämä prosessi sisältää kuumennuksen 880-900 asteeseen, öljyn sammutuksen ja karkaisujaksot. Vie aikaa. Maksaa rahaa. Ja joskus osa palaa hieman vääntyneenä, varsinkin monimutkaisilla geometrioilla ohuilla seinillä, ja nyt hiotaan ja sovitetaan uudelleen.
NAK80:n kovuus on jo olemassa. Daido saavuttaa tämän saostuskarkaisulla-pieniä alumiini- ja nikkelisaostumia muodostuu teräkseen valmistuksen aikana. Materiaali saapuu ovelle valmiina leikattavaksi. Tästä syystä pehmeät työkalut voivat ajaa aikajanaltasi 2–3 viikkoa karkaistuun tuotantotyökaluun verrattuna.
Joten mikä on saalis?
Käyttää. Se on saalis. Pehmeä työkalu 40 HRC:llä kuluu nopeammin kuin karkaistu työkalu 52 HRC:llä. Portin alue menee ensin, varsinkin jos käytät lasi{5}}täytteistä PA66:ta tai mitä tahansa hankaavaa materiaalia. Olemme nähneet porttien menettävän etunsa 800 laukauksen jälkeen 30 % GF-nailonilla. Täyttämättömällä ABS:llä tai PP:llä saatat saada 5 000–8 000 laukausta ennen kuin jakoviiva alkaa näkyä.
Todellinen kysymys ei ole "pehmeä vai kova?" Se on "kuinka monta osaa tarvitsen?"
Jos tarvitset 500 näytettä ensi kuun messuille, pehmeä työkalu on järkevää. Jos lanseeraat kuluttajatuotteen ja suunnittelet 200 000 yksikköä ensimmäisenä vuonna, ohita pehmeät työkalut ja siirry suoraan karkaistuun teräkseen. Matematiikka ei muuten toimi.
Kun todella suosittelemme pehmeitä työkaluja
Kolme skenaariota tulee esiin toistuvasti DFM-keskusteluissamme asiakkaiden kanssa:
Suunnittelun validointi ennen pääoman sitomista.
Sinulla on muovinen kotelo, jossa on nepparit, ulokkeet ja rivat. CAD näyttää hyvältä, muottivirtaussimulaatio näyttää hyväksyttävän täytön. Mutta ennen kuin pidät varsinaista osaa, et tiedä, tuntuvatko ne napsautussovitukset oikealta vai häiritseekö pomosi sijoitus kokoamista. Pehmeän työkalun avulla voit testata 50{5}}200 todellista ruiskupuristettua osaa tuotantomateriaalissa. Löydätkö ongelman? Muokkaa työkalua (helppo esikarkaistulla teräksellä), käytä toinen erä. Paljon halvempaa kuin karkaistun tuotantomuotin muokkaaminen, jossa saatat tarvita uusia teriä tai täydellisen muokkauksen.
Silta tuotantoon.
Tuotteesi lanseerataan 8 viikon kuluttua. Tuotantotyökalut kestävät vähintään 10-12 viikkoa. Pehmeä työkalu hankkii alkuvaraston kovaa työkalua rakennettaessa. Teimme tämän äskettäin auton sisätilojen koristeluun,{8}}joka toimitettiin 3 000 osaa pehmeästä työkalusta, kun monionteloinen tuotantomuotti oli vielä loppukiillotusvaiheessa. Asiakas saavutti julkaisun määräajan; tuotantomuotti tuli verkkoon kolme viikkoa myöhemmin.
Alhainen-volyymi tai{1}}käyttöikänsä loppu{2}}tuotteet.
Jotkut osat eivät vain koskaan tarvitse enempää kuin muutama tuhat kappaletta. Vaihtokannet käytöstä poistetuille laitteille, erikoislääkinnällisten laitteiden koteloille, teollisuusanturien koteloille. Prototyyppiruiskupuristusprojekti 2 000 yksikölle kolmen vuoden aikana ei oikeuta 35 dollaria,000+ karkaistuihin työkaluihin. Pehmeät työkalut hintaan 8 000 - 12 000 dollaria tekevät ohjelmasta elinkelpoisen.
Materiaalin valinta: Kyse ei ole vain teräslaadusta
NAK80 toimii useimmissa sovelluksissa. Olemme kuitenkin joutuneet tilanteisiin, joissa asiakkaat ovat määrittäneet sen muoteille, jotka käsittelevät PVC:tä tai palamista hidastavaa -ABS:ää. Huono idea. Nämä hartsit vapauttavat syövyttäviä kaasuja käsittelyn aikana. Muutaman sadan laukauksen jälkeen alat nähdä kuoppia ontelon pinnalla. Syövyttäviä materiaaleja varten tarvitset ruostumattoman teräksen, kuten S136 (myös esikarkaistussa tilassa) tai vähintään nikkelipinnoitteen ontelossa.
Toinen ongelma on lämmönjohtavuus. NAK80 toimii viileämmin kuin berylliumkupariterät, mikä tarkoittaa pidempiä jaksoaikoja. Paksu{3}}seinämäisen osan tuotantomuotissa tämä voi lisätä 5–8 sekuntia sykliä kohden. Yli 100 000 laukausta, se on merkittävää. Pehmeässä työkalussa, jossa on 2000 osaa, kukaan ei välitä.
Entä alumiinimuotit?
Joissakin liikkeissä on alumiinipehmeitä työkaluja, tyypillisesti 7075-T6 tai QC-7. Alumiini koneistaa nopeammin ja maksaa vähemmän kuin teräs. Mutta se saastuttaa. Liukut ja nostimet kuluvat nopeasti, koska alumiini ei pidä metalli-metallikontaktista paineen alaisena. Ejektoritapin reiät ovat pitkänomaisia. Ja jos käytät teknistä muovia, jonka sulamislämpötila on yli 250 astetta, alumiini pehmenee ja menettää mittavakauden.
Olemme nähneet alumiinimuotit toimivat hyvin alhaisissa lämpötiloissa{0}}materiaaleissa, kuten LDPE:ssä, joissakin TPE:issä ja tavallisessa PP:ssä. Sen lisäksi pysy teräksessä.
Odotukset pinnan viimeistelystä
Voit kiillottaa NAK80:n SPI A-2:een tai paremmaksi-olemme tehneet sen. Mutta tässä on todellisuus: kiillotuksen ylläpitäminen vaatii työtä. Pehmeämmällä alustalla näkyy helpommin käsittelyjälkiä työkalun asennuksen aikana. Kun olet tehnyt 500 kuvaa korkealla-kiillotetulla optisella osalla, saatat joutua kiillottamaan uudelleen. Kovetetulla H13-muotilla voit tehdä 3 000–5 000 laukausta kiillotuskertojen välillä.
Teksturoiduilla pinnoilla (EDM-kipinäviimeistely, kemiallinen syövytys) pehmeä työkalu toimii olennaisesti samalla tavalla kuin kova työkalu. Rakenne todella auttaa peittämään pienet pinnan heikkenemiset.
Aikajana ja prosessi
Tyypillinen pehmeä työkaluprojektimme toimii seuraavasti:
Asiakas lähettää 3D CAD:n, tarkistamme muovattavuuden 24 tunnin sisällä. Lainaus seuraa. Kun se on vahvistettu, teemme täydellisen DFM-analyysin, joka sisältää portin sijainnin, jakolinjan sijoittelun, syväyskulmat, mahdolliset uppoamisjäljet-saman suunnittelun tarkkuuden kuin tuotantotyökalussa. Muotin suunnittelu kestää 3-5 päivää monimutkaisuudesta riippuen. Teräksen leikkaus, EDM ja kiillotus kestää vielä 10-15 päivää. T1-näytteet lähetetään 2-3 viikkoa projektin alkamisesta.
Tämä aikajana selittää, miksi tiimimme osallistui äskettäiseen Plast Eurasia Istanbul -näyttelyyn-asiakkaat Euroopasta ja Lähi-idästä haluavat yhä enemmän nopeita-kääntötyökaluja, jotka eivät tingitä materiaalin aitoutta. 3D-painetuilla näytteillä ja uretaanivalulla on paikkansa, mutta ne eivät ole ruiskupuristettuja osia tuotantohartsissa. Kun tarvitset toiminnallista testausta, kokoonpanon validointia tai viranomaistoimituksia, tarvitset aidon asian.
Oikean mukautetun ruiskumuotin valmistajan löytäminen
Kaikki kaupat eivät tee pehmeät työkalut hyvin. Suunnittelun tulee vastata tuotantotyökalujen-oikeaa DFM-tarkistusta, muottivirtausanalyysiä, kun se on perusteltua, mittojen tarkastusta T1:ssä. Jotkut kaupat käsittelevät pehmeitä työkaluja kertakäyttötuotteina ja leikkaavat kulmat istuvuuden ja viimeistelyn suhteen. Saat mitä maksat.
Säilytämme teräsvarastomme materiaalisertifikaatit (NAK80 hankittu valtuutetuilta Daidon jälleenmyyjiltä, ei jälkimarkkinoilta), teemme täydellisiä mittaraportteja T1-näytteistä ja ylläpidämme samoja laadunhallintaprosesseja pehmeille työkaluillemme kuin korkean{2}}kavitaatioisille automuotteillemme. ISO 9001- ja TS/16949-sertifikaatit ovat voimassa odotetusta kuvausajasta riippumatta.
Kun pehmeässä työkalussa ei ole järkeä
Älä tee pehmeää työkalua, jos:
- Tilavuusprojektisi ylittää 25 000 osaa. Työkalu kuluu ja sinun on joka tapauksessa rakennettava toinen. Käytä rahaa etukäteen kunnollisiin tuotantotyökaluihin.
- Osa vaatii mikro{0}}ominaisuuksia tiukoilla toleransseilla. Pehmeä teräs ei pidä alle 0,02 mm:n piirteitä niin kauan kuin karkaistu työkaluteräs. Kuluminen tapahtuu nopeammin terävissä kulmissa ja ohuissa kyljeissä.
- Käsittelet erittäin hankaavia materiaaleja, kuten lasi-täytteistä nylonia tai mineraalitäyteisiä{1}}yhdisteitä. Nämä pureskelevat pehmeiden työkalujen läpi. Olemme saaneet asiakkaita vaatimaan pehmeitä työkaluja 40 % GF PA6:sta ja ihmettelevät sitten, miksi portti näytti kamalalta 400 laukauksen jälkeen. Yhdistä työkalu materiaaliin.
- Tarvitset usean{0}}onteloasettelun kustannustehokkuuden vuoksi. 8-onteloisen pehmeän työkalun rakentaminen on harvoin järkevää. Kustannukset lähestyvät tuotantotyökaluja, mutta käyttöikä ei oikeuta sitä.
Työskentely ruiskupuristuksen toimittajan kanssa pehmeän työkalun parissa
Hyvä viestintä ehkäisee ongelmia. Kerro toimittajallesi:
Odotettu kokonaismäärä ohjelman keston aikana
Materiaali ja mahdollinen täyteainesisältö
Pintakäsittelyvaatimukset (kosmeettinen vs. toiminnallinen)
Kriittiset mitat, joiden on säilyttävä koko ajon ajan
Aikajanan paine ja miksi
Kokenut muoviruiskuvalumuottien valmistaja ohjaa sinut oikeaan lähestymistapaan. Joskus se on pehmeä työkalu. Joskus se on alumiinia. Joskus rehellinen vastaus on "käytä kolme ylimääräistä viikkoa ja tee se oikein karkaistulla teräksellä." Tavoitteena on saada osat tehtyä oikein, ei myydä sinulle yhtä työkalua toisen edelle.
Tämä tekninen yleiskatsaus heijastaa kokemustamme yli 400 muottiprojektista vuosittain ABIS Mold Technologylla, Shenzhenissä. Suunnittelutiimimme työskentelee asiakkaiden kanssa autoteollisuudessa, kulutuselektroniikassa, lääketieteellisissä laitteissa ja teollisuussovelluksissa- tasapainottaakseen aikataulun, budjetin ja laatuvaatimukset ja suositella sopivia työkaluratkaisuja jokaiseen projektiin.