Viimeisellä vuosineljänneksellä otimme haltuumme muotinsiirron eurooppalaiselta -auton sisätilojen toimittajalta PA66-GF30, toleranssit ±0,08 mm. Asiakkaan tuotantotiimi oli taistellut mittojen epävakautta vastaan kuukausia. He olivat jo päivittäneet 12 000 dollarin painevesiyksiköksi ±0,2 asteen ohjaustarkkuudella. Ongelma jatkui.
Vedimme muotin ja juoksimme väriainetta jäähdytyspiirien läpi. Kaksi kuudesta kanavasta osoitti 60 %:n virtausrajoitusta mittakaavasta. Yksi ytimen puolella oleva piiri kulki 32 mm:n päässä ontelon pinnasta portin alueella-lähes kolminkertainen lasitäytetylle nailonille suositeltuun etäisyyteen verrattuna. Lämpötilansäädin toimi juuri niin kuin pitikin. Muotti ei antanut sille mitään tekemistä.
Tämä on keskustelu, jota käymme useammin kuin haluaisimme. Muotin lämpötilansäätimen valintaa käsitellään hankintapäätöksenä, joka on erotettu työkalujen suunnittelusta. Ostossa arvioidaan virtausmääriä, lämmitystehoa, ohjaustarkkuutta. Tekniikka loppuu. Tuotanto asentaa yksikön ja odottaa sen ratkaisevan lämmönhallinnan kaikissa koneessa sattuvissa olevissa homeissa. Lämmönsiirto ei toimi näin.
Katto, josta kukaan ei puhu
Muotin lämpötilansäädin voi poistaa lämpöä vain niin nopeasti kuin jäähdytyspiiri sallii. Kanavan halkaisija, etäisyys ontelon pinnasta, piirin reititys, virtauksen turbulenssi-nämä määrittävät lämpöpoistonopeuden. Säädin säätelee menolämpötilaa ja virtausta. Jos geometria rajoittaa kuinka paljon lämpöä pääsee jäähdytysnesteeseen, säätimellä ei ole mitään säädeltävää.
ENGELin lämpötilansäätöryhmä arvioi noin 20 prosentiksi hylätyistä listoista, jotka johtuvat lämpötilansäätövirheistä (engelglobal.com). Tilasto ei selviä, kuinka monet näistä "virheistä" ovat itse asiassa suunnittelun rajoituksia. Viimeisten kahden vuoden aikana tarkastamissamme muoteissa laitteiden toimintahäiriöt aiheuttavat ehkä yhden viidestä lämpötilaan liittyvästä{4}}laatuongelmasta. Loput johtuvat jäähdytyspiireistä, jotka olivat alimitoitettuja, huonosti sijoitettuja tai huonontuneet laiminlyönnin vuoksi.
Meillä oli alääketieteellisen liittimen muottiviime vuonna-POM, kahdeksan onkaloa, tiukat kosmeettiset vaatimukset liitospinnoille. Asiakas määritteli öljypohjaisen ohjaimen, koska hänen materiaalitoimittajansa tiedot suosittelivat 95 asteen muotin lämpötilaa. Öljyyksiköt käyvät hiljaisemmin ja huoltotiimi suosi niitä. Hyvä. Mutta POM ei tarvitse öljypohjaista lämpötilansäätöä-95 asteessa. Painevesijärjestelmä käsittelee tätä aluetta paremmalla lämpövasteella ja noin 40 % pienemmällä energiankulutuksella. Todellinen ongelma oli, että alkuperäisessä muottisuunnittelussa jäähdytyskanavat oli ohjattu ejektorin tappien ympärille tavalla, joka loi kuolleita alueita ontelon puolelle. Öljystä veteen vaihtaminen ei olisi korjannut asiaa. Piirin asettelun uudelleensuunnittelu onnistui.
Mikä todella ajaa takaisinmaksun
Regloplas dokumentoi 50 %:n pumpun energian vähennyksen vaihtelevalla taajuudella ∆T-säädöllä 20 %:n nopeuden vähennyksellä (regloplas.com). Se on todellinen luku hyvämaineelta valmistajalta. Se on myös luku, joka olettaa, että jäähdytyspiirisi voi hyödyntää pumpun tuottamia virtausnopeuksia. Kalkkikertymä, alimittaiset kanavat, liiallinen piirin pituus liian monilla mutkilla-jokin näistä rajoituksista tarkoittaa, että pumppu käy kovemmin työntämään jäähdytysnestettä rajoitusten läpi, joita ei pitäisi olla.
Nopein takaisinmaksu, jonka olemme nähneet lämpötilasäädön optimoinnissa, ei sisältänyt uusien laitteiden ostamista. Kosmetiikkapakkausasiakas Puolassa leikkasi syklin ajan 28 sekunnista 16 sekuntiin poistamalla kolmesta piiristä kalkinpoiston, vaihtamalla ajautuneen PT100-anturin ja tasapainottamalla virtausta onkalon ja ydinpuolen välillä. Kokonaiskulutus oli alle 2 000 euroa. Kiertoajan lyhentäminen 2,4 miljoonalla vuosittaisella osalla toi säästöjä, jotka saivat investoinnin takaisin alle viikossa. Lämpötilansäätimet, joita he käyttivät-ei mitään erikoista, kiinalaisen toimittajan vakiovesiyksiköitä-toimivat hyvin, kun jäähdytysjärjestelmä todella toimi.
P&G:n Braunin laitos valitsi päinvastaisen lähestymistavan ja investoi voimakkaasti elektroniseen virtauksen valvontaan Oral{0}}B-komponenttimuottien jokaisen jäähdytyspiirin välillä. He saavuttivat dokumentoidun hylkäysprosentin alle 0,05 % (ptonline.com). Mutta Braun-tiimi myönsi myös, että lämpötilan hallinta oli ollut heille "musta laatikko" ennen piirikohtaisen valvonnan käyttöönottoa. He epäilivät lämpövaihtelun vaikuttavan mittojen yhdenmukaisuuteen, mutta he eivät pystyneet diagnosoimaan, mitkä piirit olivat ongelmallisia. Se on hienostuneen lämpötilansäätötekniikan todellinen arvo,{8}}näkyvyys prosessiin, jota useimmat tilat pitävät valmiina-ja{10}}unohtuvat.
Materiaalikysymys
Meiltä kysytään veden ja öljyn lämpötilan säätimistä enemmän kuin melkein mistään muusta laitteistokysymyksestä. Vastaus on tylsän suoraviivainen: käytä vettä aina kun mahdollista, paineistettua vettä teknisten kestomuovien valmistukseen noin 230 asteeseen asti, öljyä vain silloin, kun todella tarvitset tämän alueen yläpuolella olevia muottipintoja. PEEK, PPS, varmakorkean lämpötilan -polyimidit-ne vaativat öljyä. PA, PC, POM, ABS, kaikki hyödyke- ja tavanomaisten teknisten tuotteiden-vesi käsittelee sitä paremmalla lämmönjohtavuudella, alhaisemmilla käyttökustannuksilla ja ilman kontaminaatiopäänsärkyä.
Mielenkiintoisempi kysymys on, kuinka materiaalin valinta vaikuttaa jäähdytyspiirin suunnitteluun, mikä sitten vaikuttaa siihen, mitä lämpötilansäätimen on suoritettava. Lasi-täytetyt yhdisteet siirtävät muottiin olennaisesti enemmän lämpöä kuin täyttämättömät teräslajit vastaavilla ammustilavuuksilla. Täyttämättömälle PA66:lle suunniteltu muotti kestää lämpöä, kun tuotanto siirtyy 30 % lasi{5}täytettyyn PA66:een. Täyttämättömälle materiaalille mitoitetut jäähdytyspiirit eivät pysty poistamaan lämpöä tarpeeksi nopeasti. Jaksoajat pidentyvät tai osat tulevat ulos jäännösjännityksellä riittämättömästä jäähdytyksestä.
Suunnittelemme vaativimpaan materiaaliluokkaan, jonka työkalu käsittelee. Jos on mahdollista, että tuotanto siirtyy täyttämättömistä täyteaineisiin, jäähdytysjärjestelmän on mukauduttava siihen heti ensimmäisestä päivästä lähtien. Jälkiasennukset-piirien lisääminen, konformisten jäähdytysosien asentaminen-maksavat 5 000–15 000 dollaria ja vaativat muotin poistamista tuotannosta. Riittävän lämpökapasiteetin rakentaminen alkuperäiseen suunnitteluun lisää työkalukustannuksia ehkä 10-15 %. Matematiikka suosii yleensä sen tekemistä oikein ensimmäisellä kerralla.
Huollon sokea kulma
Kukaan ei budjetoi jäähdytysjärjestelmän huoltoon ennen kuin jokin menee rikki. Neljännesvuosittainen kalkinpoisto, virtausnopeuden tarkistus, tiivisteen tarkastus-näitä tehtäviä työnnetään, koska tuotantoaikataulut ovat tiukat ja muotit "käyvät hyvin". Sitten vähitellen, kuuden tai kahdentoista kuukauden aikana, sykliajat ajautuvat ylöspäin. Laatumittarit lipsahtavat. Lopulta joku vetää työkalusta ja löytää kanavia, jotka näyttävät vanhan vedenlämmittimen sisältä.
1/16 tuuman asteikkokerros lisää noin 15 % jäähtymisaikaan. Se kerääntyy tarpeeksi hitaasti, jotta käyttäjät pitävät pidemmät jaksot johtuvan materiaalierän vaihtelusta, ympäristön lämpötilan muutoksista tai koneen kulumisesta. Siihen mennessä, kun yhteys jäähdytysjärjestelmän huonontumiseen käy ilmi, olet syönyt syklin aikasakon tuhansien tuotantotuntien ajalta.
Laitokset, jotka välttävät tämän loukun, kohtelevat jäähdytysjärjestelmän huoltoa samalla tavalla kuin itse ruiskutuskoneiden ennaltaehkäisevää huoltoa-aikataulutettua, dokumentoitua, ei--neuvoteltavaa. Virtaustestaus neljännesvuosittain. Kalkinpoisto vuosittain tai kun virtausnopeus laskee perustason alapuolelle. Anturin kalibrointi todellisen aikataulun mukaan eikä silloin, kun lukemat alkavat näyttää epäilyttävältä. Nämä eivät ole kalliita toimintoja. He vaativat vain jonkun kantavan vastuun.
Missä tulemme sisään
Abis Mouldissa jäähdytysjärjestelmän tekniset tiedot ovat osaDFM:n laajuusjokaisessa ohjelmassa. Mallimme lämpövuon jakautumisen, materiaalin kokokanavat ja kiertoaikatavoitteet sekä konfiguroimme piirien reitityksen välttämään tuotannossa ongelmia aiheuttavia kuolleita vyöhykkeitä ja virtausrajoituksia. Lämpötilan säätimen valinta tapahtuu alavirtaan,{2}}kun tiedämme, mitä lämpöolosuhteita muotti voi todella tukea.
Voimme arvioida olemassa olevien muottien, joissa on lämpötilaan liittyviä{0}}laatuongelmia, osalta, onko rajoite laitteisto vai geometria. Joskus ohjaimen päivittäminen on järkevää. Useimmiten ongelmana on jäähdytyspiiri, joka tarvitsee muutoksia tai huoltoa, jota on lykätty liian kauan. Joka tapauksessa diagnoosi alkaa muotista, ei uuden lämpötilansäätöyksikön teknisistä tiedoista.
Jos suunnittelet amuottiohjelmaTiukkojen lämpövaatimusten tai olemassa olevien työkalujen lämpötilaongelmien ratkaisemisen vuoksi insinööritiimimme voi käydä läpi yksityiskohdat. Jäähdytysjärjestelmäkeskustelu on tuottavampaa, kun se tapahtuu aikaisin-mutta koskaan ei ole liian myöhäistä selvittää, mikä itse asiassa rajoittaa suorituskykyä.