چگونه می توان زمان چرخه قالب گیری SMC را بدون کاهش کیفیت قطعه کاهش داد

1. در واقع چه چیزی زمان چرخه قالب گیری SMC را تعیین می کند؟

زمان چرخه قالب گیری SMC اغلب به گونه ای تلقی می شود که گویی فقط زمان پخت است. در واقع، چرخه کل تولید شامل چندین مرحله جداگانه است.

به عنوان مثال، اگر فرآیندی 120 ثانیه درمان داشته باشد اما اپراتورها 35 ثانیه دیگر را صرف بارگیری دستی شارژ، برداشتن قطعات قالب‌گیری شده و آماده‌سازی چرخه بعدی کنند، کاهش پخت تا 5 ثانیه ممکن است تأثیر کمتری نسبت به خودکار کردن مرحله جابجایی داشته باشد.

2. به جای افزایش سرعت، نمایه بسته شدن مطبوعات را بهینه کنید

یکی از اولین مکان هایی که باید به دنبال بهبود زمان چرخه بود، حرکت فشاری است. با این حال، یک پرس SMC نباید به سادگی با حداکثر سرعت از موقعیت باز تا فشار کامل بسته شود.

یک چرخه قالب گیری فشرده سازی عملی معمولاً از چند مرحله حرکت استفاده می کند:

اگر بسته شدن آهسته خیلی زود شروع شود، زمان با ارزش چرخه تلف می شود. اگر خیلی دیر شروع شود یا بیش از حد سریع باشد، نقص هایی مانند هوای محبوس شده، فلاش بیش از حد و جریان ناپایدار ممکن است افزایش یابد.

3. بهبود طراحی شارژ برای کاهش زمان جریان

الگوی شارژ تأثیر مستقیمی بر میزان جریان SMC قبل از پر کردن حفره دارد.

یک الگوی شارژ ناکارآمد می‌تواند به حرکت بیش از حد مواد نیاز داشته باشد، که زمان جریان را افزایش می‌دهد و همچنین می‌تواند ایجاد کند:

• تنوع جهت گیری فیبر؛
• علائم جریان؛
• مناطق غنی از رزین یا گرسنگی از رزین؛
• گیر افتادن هوا؛
• تغییر ضخامت محلی؛
• تاب.

بنابراین، بهینه‌سازی زمان چرخه باید شامل آزمایش‌هایی با موارد زیر باشد:

• پوشش شارژ؛
• ابعاد ورق؛
• تعداد لایه ها؛
• موقعیت شارژ؛
• جهت گیری؛
• وزن کل شارژ

4. دمای قالب را با دقت بهینه کنید

دمای قالب تاثیر عمده ای بر جریان رزین و سرعت پخت دارد.

افزایش دما ممکن است درمان را تسریع کند و زمان نگهداری را کاهش دهد، اما فقط در پنجره پردازش مواد معتبر.

اگر قالب خیلی داغ شود، رزین می تواند قبل از اینکه SMC به طور کامل حفره را پر کند، عمل آوری را آغاز کند. پیامدهای احتمالی عبارتند از:

• عکس های کوتاه؛
• پر کردن ضعیف دنده؛
• علائم جریان؛
• نقص سطح؛
• استرس داخلی بیش از حد

اگر دما خیلی پایین باشد، مشکل برعکس رخ می‌دهد: درمان بیشتر طول می‌کشد و پرس بی‌ضروره اشغال می‌شود.

بهبود یکنواختی حرارتی گاهی اوقات می تواند زمان چرخه را بدون افزایش دمای اسمی قالب کاهش دهد زیرا سردترین مناطق قالب دیگر حداقل زمان پخت را تعیین نمی کند.

5. کاهش زمان درمان بر اساس رفتار واقعی درمان

زمان پخت اغلب بزرگ‌ترین بخش از چرخه قالب‌گیری SMC را نشان می‌دهد و آن را به یک هدف بهینه‌سازی آشکار تبدیل می‌کند.

با این حال، زمان پخت نباید تنها به این دلیل کوتاه شود که قطعه قالب‌گیری شده بلافاصله پس از باز شدن از نظر بصری قابل قبول به نظر می‌رسد.

درمان ناکافی ممکن است باعث شود:

• تاب برداشتن پس از قالب;
• تاول؛
• رانش ابعادی؛
• کاهش عملکرد مکانیکی؛
• مشکلات سطح در طول رنگ آمیزی یا پردازش ثانویه؛
• پایداری حرارتی ضعیف

یک رویکرد بهتر این است که حداقل زمان پخت قابل قبول را با استفاده از آزمایشات فرآیندی و در صورت لزوم، توصیف مواد مانند DSC تعیین کنید.

اگر یک فرآیند در حال حاضر از یک زمان نگهداری بسیار محافظه‌کارانه استفاده می‌کند، آزمایش‌های کنترل‌شده می‌توانند آن را گام به گام در حین بررسی کاهش دهند:

• دمای قسمت پس از تخلیه؛
• ثبات ابعادی؛
• تاب برداشتن پس از خنک شدن؛
• وضعیت سطح؛
• خواص مکانیکی؛
• رفتار پس از درمان

6. گرمایش قالب و یکنواختی حرارتی را بهبود بخشید

دمای ناهموار قالب می‌تواند کل چرخه قالب‌گیری را مجبور کند تا خنک‌ترین ناحیه قطعه منتظر بماند.

مشکلات رایج حرارتی عبارتند از:

• تعادل ضعیف هیتر-منطقه؛
• محل نادرست ترموکوپل؛
• تخریب بخاری؛
• تفاوت های بزرگ بین بخش های ضخیم و نازک قالب؛
• از دست دادن حرارت در نزدیکی لبه های قالب؛
• تماس حرارتی ضعیف بین اجزای قالب

نقشه برداری حرارتی دوره ای به شناسایی این تفاوت ها کمک می کند.

این اغلب ایمن تر از افزایش صرفاً هر نقطه تنظیم بخاری است.

7. افزایش فشار و نگه داشتن فشار را بهینه کنید

فشار باید در مرحله صحیح جریان مواد ایجاد شود. فشار کامل ساختمان خیلی زود ممکن است جریان را محدود کند یا فلاش را افزایش دهد، در حالی که فشار بسیار آهسته ساختمان می تواند زمان ماشین را هدر دهد و تراکم ناکافی ایجاد کند.

مهندسان باید منحنی پرس واقعی را به جای تکیه بر مقادیر برنامه ریزی شده بررسی کنند.

8. زمان باز شدن، بیرون ریختن و جابجایی قالب را کاهش دهید

بسیاری از تولیدکنندگان تقریباً به طور کامل بر روی زمان درمان تمرکز می کنند در حالی که از چند ثانیه از دست رفته پس از اتمام کامل شدن آن چشم پوشی می کنند.

فرصت های بالقوه عبارتند از:

• رفع فشار سریعتر اما کنترل شده؛
• سرعت باز کردن قالب بهینه؛
• سفرهای غیرضروری کوتاه تر و تمام باز؛
• توالی اجکتور خودکار؛
• حذف بخش رباتیک؛
• اسپری عامل رهاسازی خودکار؛
• آماده سازی شارژ موازی در خارج از مطبوعات؛
• موقعیت یابی خودکار شارژ بعدی

برای مثال، اگر پرس در هر چرخه 300 میلی متر دورتر از حد لازم باز شود، زمان باز و بسته شدن هر دو تلف می شود.

9. شارژ بعدی را در حالی که قسمت فعلی در حال پخت است آماده کنید

یکی از ساده ترین بهبودهای بهره وری، انتقال کار آماده سازی مواد به خارج از چرخه پرس است.

اپراتورها یا اتوماسیون می توانند به جای اینکه منتظر باز شدن قالب قبل از آماده سازی شارژ بعدی باشند، آن را در مرحله پخت آماده کنند.

این می تواند شامل موارد زیر باشد:

• برش ورق های SMC؛
• وزن کردن شارژ؛
• انباشتن لایه ها؛
• تأیید جهت گیری؛
• قرار دادن شارژ روی سینی بارگیری

مطبوعات باید تا حد امکان زمان بیشتری را صرف انجام قالب‌گیری تولید ارزش کنند تا اینکه منتظر آماده‌سازی دستی باشند.

10. در جایی که تکرار تنگنا ایجاد می کند از اتوماسیون استفاده کنید

اتوماسیون به طور خودکار زمان پخت را کاهش نمی دهد، اما می تواند تغییرات و زمان مرده بین چرخه های قالب گیری را به طور قابل توجهی کاهش دهد.

11. زمان چرخه را با نرخ نقص معامله نکنید

اگر ضایعات و دوباره کاری افزایش یابد، چرخه سریعتر مفید نیست.

فرض کنید یک فرآیند از 180 ثانیه به 160 ثانیه کاهش یافته است، اما نرخ رد از 1٪ به 7٪ افزایش می یابد. بهبود بهره وری نظری ممکن است تا حد زیادی از طریق:

• مواد قراضه؛
• کار مجدد؛
• زمان دستگاه مورد استفاده برای قطعات جایگزین؛
• بازرسی کیفیت؛
• وقفه های تولید

12. گردش کار بهینه سازی چرخه-زمان عملی

13. کدام پارامترها باید پایش شوند؟

با بهبود کل سیستم قالب گیری SMC زمان چرخه را کاهش دهید

سریعترین فرآیند SMC با تغییر یک پارامتر ایجاد نمی شود.

کاهش پایدار چرخه زمان ناشی از هماهنگی:

در بسیاری از موارد، ایمن‌ترین دستاوردهای بهره‌وری از حذف حرکت بدون ارزش افزوده، بهبود محل شارژ و تثبیت دمای قالب قبل از تلاش برای کاهش تهاجمی زمان پخت حاصل می‌شود.

یک پرس هیدرولیک به خوبی کنترل شده نیز مهم است زیرا تولید سریعتر نیازمند انتقال قابل تکرار بین رویکرد سریع، جریان کنترل شده، افزایش فشار، نگه داشتن، رفع فشار و باز شدن است.