Сосредоточьтесь на шести ключевых показателях, которые помогут вам определить, когда процесс становится достаточно стабильным для запуска партии изделий.
Как узнать, что ваша литьевая машина, пресс-форма и сам процесс находятся в таком состоянии, при котором можно запускать серийное литье изделий? Это простой вопрос без простого ответа. Рассмотрим, как обычно, сотни переменных, которые относятся к литью под давлением. Нам необходимо обратиться к таким переменным, как температура плавления, конструкция шнека, конструкция запорного кольца и повторяемость, скорость впрыска, подушка и т. д. Затем, необходимо обратиться к таким моментам, как калибровка давления, скорость, наполняемость, износ и т.д. Также добавим переменные, относящиеся к пресс-формам: износ и линии охлаждения, прохождение материала, наполняемость и температурные колебания. Принимая все это во внимание, сложно сказать, в какой момент вы достигнете точки комфорта, при которой можно начать сбор отлитых изделий для заказанной партии.
Возможно, новые типы оборудования с компьютерным управлением облегчают производителю или специалисту контроля качества наблюдение за многими из этих переменных. Но сколько из них вы выберете подходящими для наблюдения, и какими должны быть допуски? Некоторые производства пытаются следить за переменными, но довольно быстро обнаруживают, что одна из этих переменных вскоре выбивается из строя. В зависимости от того, как эта переменная была настроена, она может сделать деталь непригодной или даже остановить весь процесс.
В любом случае, у производителя есть еще одна проблема. Инжекционно-литьевой машине или контроллеру потребуется настройка, но какая именно переменная нуждается в настройке? Как только оператор отходит от оборудования, думая, что проблема решена, еще один допуск выходит за пределы, вызывая последующие отклонения. Имейте в виду то, что некоторые работы сложно выполнить, плюс, есть вероятность того, что будут новые задачи, которые нужно выполнить. Возможно даже придется извлечь застрявшую в форме деталь… Это может изрядно измотать любого оператора или наладчика. И нужно не забывать, что всегда есть вероятность поцарапать форму при извлечении застрявшей детали.
Данный график показывает процесс, который может подвергаться изменениям во время выполнения процесса производства 5 различных партий. Каждая партия немного отличается, но оборудование автоматически выполняет компенсацию, регулируя давление впрыска, чтобы время заполнения оставалось неизменным. Возникает лишь в том: соответствуют ли детали требуемым параметрам?
Вы можете подумать, что я преувеличиваю, но потратьте время, чтобы в течение нескольких часов проследить за оператором и отметить, сколько машин он / она должны сохранять в надлежащем рабочем режиме. Как итог: время и пластик тратятся впустую, детали отбраковываются, производство страдает, и оператор находится в нервном состоянии... Но как контроль качества и производитель могут решить производственные проблемы? Ведь есть огромное количество переменных.
Нет сомнений, что это сложный вопрос, и на отдел качества и переработчиков оказывается давление, чтобы организовать производство. На самом деле, это одна из причин, почему многие производства не могут найти достаточное количество операторов. Есть много указаний, как произвести детали, но нет четкого пути, что именно нужно делать. Это видно по количеству электронных писем и телефонных звонков, которые я получаю от литейщиков с вопросом, знаю ли я каких-нибудь свободных операторов и специалистов по литью.
Как бы я со всем этим справился? Мой подход к определению того, является ли процесс выстроенным и достаточно стабильным для запуска серийного производства, основан на шести ключевых показателях. За прошедшие годы эта стратегия срабатывала в 95% случаев.
- Время заполнения. Оно должно быть постоянным и не должно колебаться более чем на ± 0,04 секунды для большинства процессов. Время заполнения должно быть одинаковым от партии к партии, от машины к машине, зимой или летом и т. д. Нельзя допускать колебаний. Чтобы получить постоянную величину времени заполнения, настройте оборудование на Delta P (более высокое давление, чем требуется для технологического процесса). Оборудование должно иметь компенсацию загрузки. Если вы не получаете стабильное время заполнения, отремонтируйте или отрегулируйте оборудование. Если используемая форма переходит на другое оборудование, не беспокойтесь о скоростях, указанных в таблице настройки; используйте любую скорость, обеспечивающую целевое время заполнения для одного и того же впрыска, только на первой стадии. Время заполнения должно быть стабильным в течение 3-5 впрысков; если нет, то что-то не так. Вы должны узнать, что именно. Не производите профильный впрыск без крайней необходимости, а как показывает практика, в большинстве случаев в этом нет необходимости.
- Давление при впрыске. Это давление при переключении с первого на второй этап (заполнение и удержание). При запуске это число будет увеличиваться или уменьшаться в течение некоторого периода времени. Как долго, я не могу вам сказать. Это зависит от детали, пластика и пресс-формы. Спустя некоторое время это число должно изменяться в пределах определенного диапазона — но не должно быть тенденции. Каждый раз не должно быть одно и то же число. Но как понять, какой допустимый диапазон? Для каждой части он разный. Чтобы найти диапазон, возьмите данные в течение времени разработки процесса и всех последующих запусков. Если после 20-40 впрысков давление все еще сохраняется, выясните, почему. Не запускайте серийное производство и не продолжайте свои эксперименты. В то время, как давление может меняться в зависимости от партии и цвета, диапазон меняться не должен. Если вы работаете с давлением пластика, а не с гидравлическим давлением, оно должно быть одинаковым на разных литьевых машинах (с использованием одинаковых наконечников и сопел).
- Подушка. Как правило, это относится к подушке в конце процесса удержания, а не к минимальной подушке. Этот процесс должен быть стабильным. За правило я считаю уровень в ± 1-1,5 мм. Если это не так, то лучше купите новый запорный клапан. Я рекомендую закругленный клапан вместо клапана замкового типа.
- Время загрузки шнека. Оно не должно отличаться более чем на ± 2% от впрыска к впрыску. Если время загрузки отличается, проверьте шнек, убедитесь, что температура в горловине подачи регулируется ПИД-регулятором и соответствует температуре, необходимой для данного пластика.
- Время цикла. Оно должно быть постоянным! Если время цикла зависит от оператора, установите на машину таймер общего цикла. (Это устройство работает так: устанавливаем на нем время цикла, которое позволяет оператору делать все, что необходимо, и когда он закрывает дверь, ничего не происходит, пока время не истечет, затем форма закроется. Если вы выполняете задачу с использованием удержания, допускается отклонение цикла в пределах ± 1–1,5%. Если вы выполняете процесс без удержания в конце второго этапа или уплотнения, колебания времени цикла не допустимы. Изменится время цикла — изменится отливка.
- Температура изделия. Измеряется с помощью инфракрасного термометра (выберите точку на детали) или с помощью инфракрасной камеры для измерения температуры детали. Когда процесс начнется, температура изделия будет меняться. Как только температура изделия перестает меняться, вы поймете, что процесс стабилен. Температура должна стабилизироваться примерно в то же время, что и давление впрыска. Это является показателем стабильности пресс-формы и температуры расплава. Допускается отклонение ± ~ 10º F (5º C).
На прилагаемом графике показан процесс, возникающий при производстве пяти различных партий. Обратите внимание, что каждая партия немного отличается друг от друга, но инжекционно-литьевая машина автоматически компенсирует эти различия, регулируя давление впрыска, и сохраняя время заполнения постоянным. Возникает вопрос: соответствуют ли отлитые детали спецификации? Например, в случае производства медицинских изделий, требуется строгое соблюдение спецификации. Мы узнали начальный диапазон давления, при котором изделия будут соответствовать спецификации. Диапазон может меняться по мере ввода дополнительных производственных данных.
Подведем итоги вышесказанному: несмотря на то, что для проверки и контроля шести этих показателей на начальном этапе разработки процесса требуется проделать значительный объем работы, вы должны понимать, что это имеет огромное значение для построения производственного процесса. Все эти действия упростят запуск производства и сделают его более стабильным, а также обеспечит вас сведениями, о том, что может являться причиной нестабильного литья.
