Injection Molding: Postoji li najvažniji procesni parametar

Nedavno sam postavio pitanje koje je izazvalo ozbiljnu emocionalnu reakciju od mene zbog svoje potpunog zanemarivanja naučnih principa koji su osnova procesa kalupa. Za mene pitanje - "Koji je najvažniji procesni parametar procesa kalupa?" - slično je pitanju koja je moja djeca više volela. Moja prva reakcija, na koju sam bio (srećom) sposoban da ne verbalizira: "Da li me zezaš?"

Malo pozadina: sjedio sam s grupom iz glavnog medicinskog proizvođača kako bih razgovarao o validiranju medicinskih procesa za brizganje i principe naučnog injekcijskog ljejevanja. Dakle, da se pitamo koji je parametar najvažniji, naročito od strane nekog sa medicinske strane naše industrije, bilo je iznenađujuće, najprije rečeno.

S obzirom na to da se na medicinskom tržištu sam proces samog oblikovanja u osnovi odnosi na specifikaciju kupca, što je od ključne važnosti za transportni proizvod kao dimenzije dijela, nisam očekivao ovakav tip pitanja.

Ako ne možete da popunite dijelove istim, ne možete pakirati dijelove iste, tako da Cpk vrijednosti mogu postati izuzetno niske.

Bez obzira na to da li je medicinski ili farmaceutski, klijent obično zahteva da se pokaže dokaz da je proizvod koji ste vodili oblikovani u okviru ograničenja za kontrolu procesa utvrđenih tokom validacije. Ja bih tvrdio da je OQ ili Kvalifikacija operacije faza IQ / OQ / PQ protokola u kojem je razvijen proces zatvarača, dok PQ (Performance Performance) postavlja gornje i donje granice kontrole, ali to je drugi članak.

Ovaj razgovor je bio motivacija za ovu kolumnu, gde sam shvatio da ću tvrditi da su tačke za nekoliko parametara procesa "najvažnije", a time i mogu pomoći da se utvrdi da li u stvari postoji "najvažniji" procesni parametar. Koji je bolji prostor za početak od odgovora kojeg sam nerado dala u to vrijeme, nakon što je jasno jasno da su svi izlazi procesa brizganja važni.

• Ispunite bilans : učinio sam sasvim jasno da saldo punjenja sam po sebi nije tehnički parametar, već zapravo izlaz mnogih parametara. To je rekao, ako bih morao nešto da izaberem, popunjavanje bilansa biće jedna od polaznih tačaka razvoja procesa.

Skoro sam izgubio moju pažnju kada je bilo sledeće pitanje: "U redu, koji je najvažniji parametar u kontroli ravnoteže ispunjavanja?" Moj odgovor: "Stvarno?" Bukvalno stotine varijabli mogu utjecati na ravnotežu ispunjenja. Bez obzira da li je to termodinamika, procenat regrina, dimenzija kalupa ili smicanje, nemoguće je izabrati jedan od njih kao važniji od ostalih.

Kako je navedeno, može se govoriti o važnosti izbalansiranog popunjavanja i, što je još važnije, efekti neuravnoteženog punjenja će imati kvalitetu dijelova i dimenzionu ponovljivost, konkretno u pogledu medicinskih zahtjeva koji će pogoditi brojeve Cpk i Ppk od 1,33 i 1,67, respektivno. Cpk dimenzionalne specifikacije u industriji medicinskog kalupa je upravo upoređivanje jedne šupljine sa drugom. Dakle, pomaže u određivanju varijacije od Cavity One-a, recimo, Cavity 32 na kalupu od 32 kaviteta i tako dalje. Balans punjenja je apsolutno kritičan iz ove perspektive. Ako ne možete da popunite dijelove istim, ne možete pakirati dijelove iste, tako da Cpk vrijednosti mogu postati izuzetno niske.

Praznine koje popunjavaju prvu fazu biće manje ispuštene jer će viskoznost ovih šupljina postati izuzetno visoka. Ne zaboravite na osnovno pravilo protoka plastike: Plastična struja u pravcu najmanjeg otpornosti. Ako imamo kalup sa dvostrukom šupljinom i jedna šupljina je puna u prvoj fazi, a druga je 80% puna, put najmanjeg otpora postaje šupljina koja nije potpuno puna.

Uravnotežena popuna osigurava da svaka šupljina popunjava i pakuje u istom trenutku; to osigurava da svaka šupljina doživljava slične procesne uslove. To je fundamentalno na kojem je izgrađen proces, tako da je važnost očigledna, ali je nazivanje "najvažnijeg" parametra i dalje teško.

• Vreme punjenja: Možda je najvažniji procesni parametar vreme punjenja. Dozvolite mi da budem ponovo jasan - ovo je izlaz koji nije zadata vrednost. Parametar riječi se definiše kao "količina čija je vrijednost odabrana za određene okolnosti." Mi izaberemo vrijeme punjenja, ali to radimo podešavanjem parametara mašine. Osnove kalupa koje su mnogi od nas usvojili su fokusirani na rezultate procesa.

Cjelokupna pretpostavka "ono što je najvažniji parametar" je upitna, s obzirom da mnogi parametri doprinose izlazu procesa. Postoji mnogo kalupa koji bi rekli da je vrijeme punjenja osnova vašeg procesa i ima mnogo eksperimenata koji se koriste za uspostavljanje.

Ja obično vodim studiju o reologiji, linearnosti viskoziteta, balansu popunjavanja i varijaciji mašina pre nego što identifikujem vreme punjenja za proces. Da li sam rekao balans punjenja? Ja sam uradio. Na ravnotežu napunjenosti utječe brzina popunjavanja i mijenja se na osnovu toga koliko brzo ili sporo ubrizgamo.

Proces ubrizgavanja je povezani proces, što znači da će višestruke varijable i parametri imati direktan ili indirektan uticaj jedni na druge. Veoma malo o procesu ubrizgavanja je izolovano i neće uticati na nešto drugo.

Sa vremenom punjenja, neki procesori mogu dovršiti manje eksperimenata, a neki možda čak i dodati na listu. Bez obzira na to kako su identifikovana vremena punjenja, od ključnog je značaja da se obezbedi da zadržimo to isto vreme punjenja tokom celog trajanja tog kalupa ili dela. Ako zadržimo vreme punjenja, obezbedimo ekvivalentnost molekularne orijentacije, što dovodi do toga da se punjenje dosledno pokreće. Ako se dosledno pokrenemo da bi pokrenuli, ovo će doprinijeti doslednom skupljanju, striženju i balansu popunjavanja.

Opet postoji nekoliko varijabli koje utiču na to kako se deo smanjuje, a ja samo ukazujem na jednu. U našoj industriji postoji mnogo stručnjaka koji bi rekli da je vrijeme punjenja osnova robusnog procesa, ali da li je to najvažnije?

Sada, ako pitamo: "Šta treba da obezbedim ponovljeno vreme punjenja?", Odgovor je pravi injektorski pritisak. Tako. da li to znači da je injekcioni pritisak najvažniji parametar?

• Pritisak injektiranja: Pritisak injektiranja je kritičan za ponovljiv proces, iako očekujete neke varijacije u ovom izlazu, ako nemate dovoljan pritisak, može biti katastrofalan za kvalitet delova.

Procesi ograničeni pritiska nemaju mogućnost prilagođavanja na osnovu varijacije u viskoznosti materijala. Ako se materijalni viskozitet poveća iznad raspoloživog pritiska mašine, naša krivina pritiska će se iznenada izravnati i vreme punjenja će se povećati. Ukoliko mašina dođe do V-to-P tačke prenosa, potrebno je duže. To može prouzrokovati nekoliko nedostataka, a naročito kratke snimke ili podfilije.

Cjelokupna pretpostavka "ono što je najvažniji parametar" je upitna, s obzirom da mnogi parametri doprinose izlazu procesa.

Kada se pozovemo na naučno oblikovanje ili dekouplirana kalupa, stvarno mislimo na prvu fazu kontrolisanu brzinom, ali u potpunosti ne možemo da kontrolišemo tu brzinu ako imamo ograničenje količine pritiska koji moramo postići.

Znam nekoliko proizvođača koji ignorišu injekcioni pritisak kada je u pitanju praćenje procesa, razmatrajući da "sve dok to nije ograničeno, to nije kritičan izlazni proces" i da očekujemo da vidimo varijacije.

Slažem se da očekujemo da vidimo varijacije, ali koliko je previše i zašto je to važno? Rekao bih da je previše varijacija nešto izvan uspostavljene "normalne" varijacije tokom validacije. U zavisnosti od specifikacija proizvoda i kupaca, važno je izazvati proces tokom validacije i promjeniti promjene viskoziteta. Na primer, ako vaša specifikacija dozvoljava da se regrind dodati u proizvodnju, onda morate uključiti pokretanje sa regrind tokom procesa validacije procesa.

Jednom kada imate osnovnu liniju i identifikovali ste normalnu varijaciju za vaš proces, kada varijacija vršnog pritiska injektiranja premašuje osnovnu vrijednost, važno je razumjeti zašto. Ne kažem da bi trebalo odmah da odbijete ovaj proizvod, kažem da ovaj proizvod treba pregledati i što je važnije, molder mora da identifikuje odakle dolaze dodatne varijacije.

• Pritisak u vrelištu: s obzirom na to da milioni dolara godišnje troše kalupe koji prave i pretvarače i opreme za praćenje i kontrolu njihovog procesa, pritisak kaviteta mora biti kritičan rezultat. Imajući mogućnost da spakuje svaku šupljinu na osnovu pritiska šupljine, ili čak i kontrolu prenosa V-to-P pomoću pritiska šupljine, obezbeđuje dimenzionu stabilnost od delova do dela i snimanje do pucanja. Iako investicija može biti značajna, koristi su dokazane. Međutim, moj stav nije da svaki proizvod potrebuje ovu tehnologiju.

Ako ste automobilski moleraj i proizvodite površinske proizvode klase "A", čak i dijelovi koji se pokreću unutar vaših ograničenja za kontrolu pritiska šupljine možda neće biti prihvatljivi zbog vizualnih defekata.

Uveravaj da imate kvalifikovanu, motivisanu i pravilno obučenu radnu snagu, na kraju će odrediti kvalitet proizvoda koji se šalje vašem kupcu.

Pretvarači tlaka u vatre neće vam omogućiti da znate da li dijelovi imaju ogrebotine ili mrlje na vašoj teksturi. Ako su pravilno podešeni, mogu da prate kratke i kratke trenutke; ali pretvarači pritiska šupljine možda neće uhvatiti vizuelne nedostatke koji nisu povezani sa protokom materijala.

Ako su pretvarači tlaka pod visokim pritiskom instalirani na tačnim mestima, pritisak vršne šupljine može obezbediti visok nivo kontrole i praćenja. Međutim, rekao bih da najveća korist pretvarača pritiska u šupljini nije čak ni izlazni pritisak u šupljini. Izlazna brzina hlađenja iz senzora pritiska šupljine daje brzinu kojom se plastika svodi od pretvarača. To može utvrditi mouldere da se voda hladi istom brzinom na svakom trčanju. Možda je argument za pritisak šupljine zapravo argument za pretvarače pritiska šupljine.

Međutim, to bi bio težak stav, pošto ima toliko uspešnih kalupaca koji ne ulažu u ovu tehnologiju, ali su i dalje naučni kalupi na osnovu podataka.

• Ljudi kao parametar : pokušaj identifikovanja "najvažnijeg parametra" za povezan proces poput našeg je apsolutno nemoguć. Ne postoji najvažniji parametar niti postoji najvažniji deo opreme. Međutim, postoji jedan kritički resurs koji je "najvažniji" i to su članovi vašeg tima.

Vaši ljudi, od tehničara do operatera do svih ostalih, su najvažniji. Da li razgovaramo o razvoju procesa, kontroli procesa ili tehnologijama, osoba koja uspostavlja taj posao najviše utiče na njen uspeh. Osigurati da imate kvalifikovanu, motivisanu i pravilno obučenu radnu snagu, na kraju će odrediti kvalitet proizvoda koji se šalje vašem kupcu.

Ulaganje u ljude toliko, ako ne više od ulaganja u opremu, od ključnog je značaja za siguran i uspešan postupak brizganja. Razmislite na ovaj način: Ako odlučite da kažete da je vrijeme punjenja najvažniji procesni parametar i primenjujete ograničene granice kontrole, nekome i dalje treba uključiti te kontrole.

Neko treba da razume ne samo kako da uključi kontrole već i kako da ih reši kada oprema ne funkcioniše ispravno. Većina obuka naše industrije je usredsređena na inženjering i razvojne veštine, ali još uvek ne pružamo obuku za obuku za tehničare za kalupe i podešavanje, pa čak i za operatere.

Potrebni su nam standardi slični ostalim stručnim obrtima i jasna karijera za naše tehničke članove tima. Provela sam mnogo godina u brizganju, radila sa svim vrstama opreme i razvijala procese i sisteme za praćenje. Mogu vam reći da ovi sistemi nikada ne mogu zameniti dobro obučenog tehničara. Umjesto toga, oni im daju alate potrebne za pružanje najboljih efikasnosti u klasi i kvalitet dijelova za naše kupce. Jedna nije nezavisna od druge. Kao i postupak brizganja, naši resursi (oprema i članovi tima) su povezani proces, a moulderi ne mogu biti uspješno izolovani.