Пластикаар хийсэн орооцол нь термопластикаа их нарийвчлалтай, тогтвортой хэсгүүд болгон хувиргах үед их даралт ашигладаг багаж болно. Энэхүү процесс нь пластикаар хийсэн гранулыг халаасан камер руу оруулах үед эхэлдэг бөгөөд эргэх ирмэг нь бүх зүйлийг хамтад нь хайлуулж, хэлбэр өгөх бэлэн болтол нягт шингэн болтол хайлуулдаг. Ойролцоогоор квадрат инчид 10,000-30,000 фунтын хоорондох даралтанд энэ хайлагдсан пластикаар дүүргэсэн битгийг багтаасан хэвэнд хүчээр шахдаг. Дотор нь орсны дараа хөргөх сувгууд нь пластикаар хийсэн хэлбэрийг хатууруулж, дараа нь механик системүүд бэлэн бүтээгдэхүүнийг гаргаж өгдөг. Энэ мөчлөгийг илүү үнэ цэнэтэй болгож буй зүйл бол заримдаа инч тутамд + эсвэл - 0.001 инчийн нарийвчлалтай төвөгтэй хэсгүүдийг үйлдвэрлэх чадвар юм. Автомжуулсан үйлдвэрлэлийн шугам нь өдөрт 10,000-аас дээш хувьс хийх чадвартай тул энэ арга нь олон салбарт масштабтай үйлдвэрлэлд маш чухал ач холбогдолтой болдог.
Хийх тархалдын систем бүр дөрвөн үндсэн дэд системийг нэгтгэдэг:
Үүнийг сайжруулахад эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд жижиг хэсгүүдийн хувьд 15 секундээс бага мөчлөгийн хугацааг олж авах бөгөөд үйлдвэрлэлийн үр ашгийг хамгийн их болгоно.
: CAD загвараас үйлдвэрлэлд бэлэн орооцол руу шилжих нь шинжлэх ухааны зарчмын хийх зарчимд удирдагдах таван чухал үе шатыг дамждаг:
| Зургийн үе | Чухал үзэл бодлого | Баталгаажуулалтын хэмжүүр үзүүлэлтүүд |
|---|---|---|
| Боломжийн үнэлгээ | Жигд ханын зузаан (1–5 мм-ийн хооронд), гаралтын өнцгүүд (>1°), радиусын харьцаа | Дүүргэх зан ашигийн талаарх Moldflow шинжилгээ |
| Өөрчлөлтийн үндсэн | Гулсах механизм, хаалтны байршил | Эхний бүтээгдэхүүний шалгалт (±0.15 мм) |
| Гангаар сонголт | Хатуулаг (28–52 HRC) ба төмөрлөх чанварын хоорондын тэнцвэр | Хэвний амьдралын хугацааны таамаглал (50,000–1 сая цикл) |
| CNC/EDM таслалт | Электродын байршилтын зөвшөөрөгдөх хазайлт (±5 μm) | Гадаргын төгсгөл байдлын шалгалт (Ra 0.025–3.2 μm) |
| T0 Баталгаажуулалт | Хөргөлтийн үр ашгийг (ΔT±1.5°C), гаргалтын тэнцвэрийг | Статистик үйл явцын чадавх (Cpk≥1.67) |
Энэхүү бүтцийн ажлын урсгал нь оройтын тэмдэг буюу муруйцалт зэрэг дутагдалд хүргэдэг өөрчлөлтүүдийг хамгийн бага болгох бөгөөд эцсийн бүтээгдэхүүний хэмжээсийн тогтвортой байдлыг хангана.
Хийн хийгээр хийх технологийн шахалтын процессод ихэвчлэн полиэтилен (PE), полипропилен (PP) болон ABS нь хүч, уян хатан чанар, үнэ хямд байдалын хувьд зохистой тэнцвэрийг бий болгодог тул эрхшээлтэй байдаг. Үйлдвэрлэлийн талбарт ажил хэцүү байдал үүсэх үед найлон болон поликарбонат нь маш хэцүү нөхцөл байдалд лавлагаатай тэсвэрт чанараараа туслана. Тэгээд PEEK буюу полиэфир эфир кетон гэж байдаг бөгөөд бусад смолуудыг хайлгаж болох хэт өндөр температуртай нөхцөлд ашиглахад тохиромжтой материал юм. Пластик бүр формонд өөр өөрөөр урсана, ингэдэг нь хэрэгсэл зохион бүтээхэд маш чухал ач холбогдолтой. Материалын зууралт нь шахах үеийн даралтын хэмжээг тодорхойлдог бөгөөд энэ нь хаалтуудыг хаана байрлуулах, хэрхэн нарийн төвөгтэй хэрэгсэл боловсруулах шаардлагатайг тодорхойлоход шууд нөлөөлдөг.
Зөв материалыг сонгох нь хэсэгт механик хувьд шаардагдах зүйлсийг бодит ертөнцөд тулгарах нөхцөл байдлуудтай тааруулахыг шаарддаг. Түлштэй холбоо бүхий автомашины хэсгүүдийн хувьд химийн эсэргүүцэл маш чухал болдог. Гадаа ашиглагдах бүтээгдэхүүнүүд нарны гэрэлд удаан тэсвэртэй полимер ашигласнаар ихэвчлэн ашиг олдог, учир нь нарны гэрэл энгийн полимерийг хугацаа өнгөрөх тутам задалдаг. Эмнэлгийн тоног төхөөрөмжийн талаар ярих үед бид биеийн дотор сөргөөр нөлөөлөхгүй, мөн бүх хатуу жибийн шаардлагад нийцсэн тусгай смолыг харж байна. Полимерийн боловсруулалтын нийгэмлэгийн саяхны судалгаа юм ч гэсэн маш гайхалтай зүйлийг харуулсан – ажиллах орчиндоо зориулагдаагүй материал сонгосны улмаас хүлээгдэж буй амьдралын хугацаанаасаа өмнө 42 хувь нь гэмтдэг байна. Жишээ нь цахилгаан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг авч үзье. Эдгээр нь ихэвчлэн дөлөнд тэсвэртэй материал болон тодорхой диэлектрик шинж чанартай байх хэрэгтэй. Энэ нь термопластик дамжуулалтын хийцийн системүүдтэй ажиллах үед материал сонгосон шийдвэр нь дизайн процессыг хэрхэн ихэд хэлбэржүүлдэгийг харуулж байна.
2023 оны салбарын сүүлийн тайлангуудын дагуу шилэн ширхэгт композит материал нь энгийн дүүргээгүй смолтоос ойролцоогоор 60%-иар илүү их хэмжээгээр хэлбэрт гэмтэл учруулдаг. Энэ нь үйлдвэрлэгчид анхны өртгийг нь ихэсгэдэг ч илүү хатуу гангаар хийсэн хэлбэрт хөрөнгө оруулах шаардлагатай болгодог. Найлон шиг кристаллын полимерүүдийн хувьд боловсруулалтын үед кристал үүсэхэд нь холбогдолтойгоор зөв хөргөхөд нэмэлт цаг шаардлагатай. Үр дүнд нь үйлдвэрлэлийн мөчлөг 15%-иас 25%-иар уртассан байдаг. Нөгөө талаас аморф (тодорхой бүтэцгүй) материалууд тодорхой температурт халаахад илүү хурдан гардаг. ABS эсвэл полипропилен шиг ердийн пластик ашигладаг цацалтуур хэлбэртэй төслүүдийн хувьд агших хэмжээ нь ихэвчлэн 0.5%-иас 3% хооронд байдаг. Дизайнерууд нь бэлэн бүтээгдэхүүн тодорхой заавал байлгах хязгаарын дотор байх ёстой тул хөндийг үүнийг тооцож байгуулах хэрэгтэй бөгөөд ихэвчлэн хамгийн ихдээ плюс, минус 0.05 миллиметрээс хэтрэхгүй байх ёстой.
Бүтээгдэхүүнийг үйлдвэрлэлийг анхааран загварчилбал, компаниуд үйлдвэрлэлийн явцад илүү сайн үр дүн гаргаж авдаг. Асуудлыг цаашдын шатанд засварлах зардлыг хэмнэх, бүтээгдэхүүнийг зах зээлд хурдан гаргахын тулд эхэнд нь үйлдвэрлэлийн боломжит байдлыг тодорхойлох нь чухал юм. Өнгөрсөн жил Полимерийн Боловсруулалтын Сонинд нийтэлсэн судалгаагаар үзүүлэхэд, ийм загварчлалын аргачлалыг нэвтрүүлснээр үйлдвэрлэлийн циклийг ойролцоогоор 30%-иар бууруулж болдог. Эдгээр аргачлалын үндсэн чиглэл юу вэ гэвэл хэцүү догол мөрүүдийг багасгах, деталууд стандарт шаардлагыг хангасан байхыг хангах явдал юм. Энэ арга зам нь матрицуудыг илүү урт хугацаагаар ашиглах боломжийг олгох, серийн дагуу тогтмол чанарыг хангахад тусалдаг. Олон үйлдвэрийн газар шугамын хэсэгт яаж үйлдвэрлэхийг бодож дизайны түвшинд бодолцох нь ирээдүйд гарч ирэх асуудлуудаас сэргийлдэг болохыг олж мэдсэн.
Үр дүнтэй DFM нь загварчилгааны үе шатнаас өмнө дизайн ба хэрэгсэл боловсруулах багуудын хооронд хамтран хийх хэлэлцүүлгээс эхэлдэг. Энэ нь цуглуулгыг хялбаршуулах, томоохон хэмжээгээр нийцсэн материал сонгох, урсгалд саад болдог хурц өнцгүүдийг зогсоох ач холбогдлыг онцолдог. Дулаан бэхжүүлэгч пластик боловсруулахад ханцуйг нимгэн хананы оронд хүчийг хадгалах, хөргөлтийн хугацаа болон материал ашиглалтыг багасгахын тулд ашигладаг.
Ханын зузааныг 1.5-4 миллиметртэй тогтмол байлгах нь хүссэнгүй муруйдал, хуйхирлын шинж тэмдэгийг өөртөө агуулсан асуудлыг зогсооход тусална. Хазайлтын өнцгийн хувьд гаргалт хийх үед деталь чөлөөтэй гарах боломжийг олгохын тулд тал бүрт ойролцоогоор 1-3 градусын хооронд байлгахыг зөвлөж байна. Хэрэв хэсгүүдийн зузаан ихэд ялгаатай бол эсвэл цавар хоосон зай үүсдэг эсвэл үйлдвэрлэлтийн дараа муугаар харагдах гадаргын дутагдал үүсдэг. Цохилтын таясыг байрлуулах нь өөр нэг чухал хүчин зүйл юм. Ихэнх тохиолдолд квадрат фут бүрт ойролцоогоор 4-8 таяс тэгш тэнцүү байрших нь деталийг гаргах үед муруйх, деформацид орохоос сэргийлнэ. Урт хугацааны найдвартай ажиллагааны тулд цохилтын таясны хувьд хатууцуулагдсан ган нь зуучихнаас өмнө зууны мянган циклд тэсвэртэй байдаг тул хамгийн сайн сонголт болдог.
| Загварын параметр | Гэм бурууг урьдчилан сэргийлэх | Оптимал муж |
|---|---|---|
| Ханын зузаан | Муруйдал/Хуйхирлын шинж | 1.5–4 мм |
| Хазайлтын өнцөг | Гаргалтын шугам | тал бүрт 1°–3° |
| Цохилтын таясны нягтрал | Деталийн муруйдал | 4–8 таяс/кв.фут |
Хөндийн загварыг зохион байгуулах үед материалын агшилтыг тооцож, хиймэлийг хамаарахуйц томруулах ёстой. Чухал хэмжээсүүд ISO 20457 стандартыг хангасан байх ёстой (±0.05–0.15 мм), энэ нь матрицын температурыг ±5°C дотор байлгах замаар хангагдана. Хөргөлтийн сувгуудыг тэнцвэржүүлэх, зузаан хэсгүүдэд 70% илүү хурдан хөргөх замаар муруйцалтыг бууруулна.
Стратегийн хуваалтын шугам нь харагдах зүсэлт болон искэрлийн эрсдэлийг хамгийн бага болгоно. 0.02 мм-ээс бага түвшинд нарийн цахилгаан шалан дээрх гадаргуу нь искэрлийн үүсэлтийг саатуулдаг бөгөөд, харин агаар гаргах ховил (0.015–0.03 мм гүн) нь бапталсан агаарыг гаргаж өгдөг. Цөвдөг төмөр хэсгүүдийг нарийсгах зэрэг геометр сайжруулалтууд нь тоног төхөөрөмжийг хялбарчлах бөгөөд мөчлөгийн хугацааг 18%-иар бууруулдаг ( 2022 оны хэрэгсэл үр дүнтэй ажиллах тайлан ).
Гарцын сонголт нь бүтээгдэхүүний гадаад төрх, ажиллагаанд нөлөөлдөг хөрш үсгийн зургийн боловсруулалт системүүд. Хамгийн түгээмэл хэлбэрүүд нь:
Хийн оролтын байрлалыг зөв тодорхойлох нь тооцох урсгалын динамикийн шинжилгээний тусламжтайгаар зовиор урсгалын асуудлыг багасгахад тусалдаг. Ихэнх загвар үйлдвэрлэгчид Moldflow-н судалгаагаар нэг төгсгөлийн оролтууд нь 10-н 8 дахь тохиолдолд нийлэлтийн шугам үүсгэдэг гэдгийг мэднэ. Иймээс олон нь асуудал үүсгэж болох чухал хэсгээс нийлэлтийн шугамыг холдуулахын тулд хоёр оролт руу шилждэг. Оролтуудыг тохируулахдаа оролтуудыг загварын илүү зузаан хэсгүүдийн ойролцоо байрлуулах нь бапн хийгээс савангийн зүг чиглэн зөв гарахад нөхцөл болдог. Зузаан ханатай деталуудын хувьд ирэх оролтуудыг ирмэгүүдийн тойронд байрлуулах нь материал нийт деталын дагуу жигд урсаж, даралтын тэнцвэргүй байдал үүсгэхгүй байхад хамгийн сайн ажилладаг.
Ижил хөндийг дүүргэх нь тогтмол даралтын тархалтыг хангаж, дотоод хүчдэлийг хамгийн бага болгодог. Тэнцвэргүй урсгал нь дараах зүйлийг үүсгэдэг:
| Урсгалын асуудал | Үр дүнд | Шийдвэр |
|---|---|---|
| Хувьсах дүүргэх хурд | Хэлбэрээ алдах зөрүү | Раннерийн диаметрийг тохируулах |
| Урсгалын ирмэг урьтагч хөлдөх | Бүрэн бус шахалт | Оролтын хэмжээг 20–30%-иар нэмэгдүүлэх |
Пластикийн инженерчлэлийн нийгэмлэгийн стандартын дагуу хэмжээний алдааны 60%-иас дээш нь тэнцвэргүй системээс үүдэлтэй байдаг. Зэрэгцээ дүүргэх арга нь дотоод хүчдэлийг 34%-иар бууруулж, мөчлөгийн хугацааг 19%-иар багасгадаг.
Компьютерийн тоон хяналттай машин (CNC) нь бидний сайтар мэдэх автомжуудыг ашиглан ойролцоогоор ±0.005 мм нарийвчлалтай хатуу зэсийг хайлуулан огших замаар хэсгийг боловсруулдаг. Энэ нь CNC-ийг нарийн олон талт хэлбэрт маш тохиромжтой болгодог бөгөөд энгийн загварын загасан хэлтэст ажиллах үед илүү хурдан гүйцэтгэх боломжийг олгодог. Дараа нь Цахилгаан цахилгаан машинлагажуулалт (EDM) байдаг. EDM нь ихэнхдээ ашигладаг традицийн оглох арга биш, харин электродуудын хооронд жижиг цэцэрлэг үүсгэж металл дээрээс нь жигд удаа шууд хайлган авдаг. Энэ процесс нь ердийн оглох тоног төхөөрөмжийг гэмтээх боломжтой маш хатуу материалуудыг боловсруулахад тохиромжтой. Нарийн гадаргуугийн загвар эсвэл маш нарийн дэлгэрэнгүй мэдээлэлтэй ажилладаг үйлдвэрлэгчдэд EDM нь хугацаа их хэмжээгээр хэмнэдэг тул машинд боловсруулсны дараа хэсгийг гүйцээн төгсгөхөд цагийг өгөх шаардлагагүй болдог. Олон дэлгүүрүүд загасан хэлтсийн ажилд илүү нарийн микрон нарийвчлал шаардагдах үед EDM рүү шилжихийг олж мэддэг.
Бүтээгдэхүүн дээр брендийн текстур үүсгэх тохиолдолд үйлдвэрлэгчид ихэвчлэн химийн идэвхжүүлэлт, лазерын гравировка зэрэг гадаргуугийн боловсруулалтын аргуудыг ашигладаг. Эдгээр аргууд нь энгийн логоос эхлээд нарийн орчих хүртэлх загваруудыг хийх боломжийг олгодог. Гадаргууны төгсгөлийн сонголтууд маш өргөн байдаг—линз, толь зэрэгт шаардагдах SPI-C1 тольт цэвэрлэлтээс эхлээд жинхэнэ материалтай бараг адилхан харагдах модны будгийн нарийн дүрслэл хүртэл. Одоогийн үед олон үйлдвэрийн захиргаа текстурыг хаана байрлуулахыг гаргахын тулд авангардын матриц урсгалын программ хангамжийг ашигладаг. Зохистой байршил нь материалын урсгалын асуудлыг саатуулахад туслаж, деталь бүр нийцтэй харагдах, хэмжээний шаардлагыг партийн дагуу тогтвортой байлгах боломжийг олгоно.
H13 (~50 HRC) шиг хатуулагдсан гангууд нь шилэн дүүргэгчтэй полимер шиг зүсэх орчинд 500,000-аас дээш цикл тэсвэрлэх чадалтай боловч үйлдвэрлэлийн зардал 30–40% өндөр байдаг. P20 (~32 HRC) шиг урьдчилан хатуулагдсан гангууд нь анхны хөрөнгө оруулалтыг 25% бууруулах боломжийг олгох бөгөөд загвар хийх эсвэл дунд хэмжээний серийн үйлдвэрлэлд тохиромжтой. Сонголт нь үйлдвэрлэлийн хэмжээ, материалyn зүсэх чадвар, зардлын зорилтод хамаарна.
| Фактор | Хатуулагдсан ган | Урьдчилан хатуулагдсан ган |
|---|---|---|
| Циклээс тэсвэрлэх чадвар | 500,000+ цикл | ≥300,000 цикл |
| Машинлагах хугацаа | 20–30% урт | Стандарт |
| Зуурчихлын үхэрмэлт | Өндөр (дүүргэгч) | Дунд шатны |
Дотроо даралт, температурын сенсорууд бүхий ороомог нь үйл явц явагдах тутам ажлын нөхцөл байдлыг хянах боломжийг олгох бөгөөд флэш эсвэл дутуу цацалт зэрэг асуудлыг урьдчилан саатуулах зорилгоор автоматаар тохируулгыг хийдэг. Эдгээр ороомгууд нь ихэвчлэн үүсгэх загварчлалын аргаар бүтээгдсэн конформал хөргөлтийн сувгуудтай байдаг бөгөөд энэ нь дулааны хувьд илүү сайн ажиллах туслах болон энергийн зардлыг ойролцоогоор 15-с эхлээд хамгийн ихдээ 20 хувь хүртэл хэмнэдэг. Мөн ашиглалтын дараа байгалийн замаар задардаг шинэ төрлийн нийлмэл материалууд ч бий. Эдгээр нь энгийн металл хайлштай харьцуулахад нүүрстөрөгчийн гарцыг ойролцоогоор 30 хувиар бууруулдаг тул одоо жижиг хэмжээний үйлдвэрлэл хийх үйлдвэрлэгчдэд инжекцийн хэвлэлтийн үйл явцад ашиглах эко-найралт сонголтууд бий болсон.
Пластикийн инжекцийн ороомог нь халуун термопластикуудыг өндөр даралттай аргаар тодорхой, тогтвортой хэсгүүд болгон хувиргах зорилгоор зохиомжлогдсон бөгөөд үйлдвэрлэлд өндөр нарийвчлал, үр дүнтэй ажиллахыг хангахад оршино.
Ердийн материалуудад полипропилен (PP), ABS, полиэтилен (PE) багтдаг бөгөөд илүү хүнд нөхцөл шаардсан хэрэглээнд найлон, поликарбонат, PEEK зэрэг тэсвэртэй материалуудыг ашигладаг.
Шилэн ширхэгийн найрмал материалууд загварын элэгдэл болон зардлыг нэмэгдүүлж болох ба кристаллаг полимерүүд хөргөлтийн цагийг уртасгаж, үйлдвэрлэлийн мөчид нөлөөлдөг. Аморф материалууд ерөнхийдөө илүү хурдан хөрдөг.
Үр дүнтэй DFM нь цуглуулгыг хялбаршуулах, өндөр хэмжээний үйлдвэрлэлтэй нийцсэн материалыг сонгох, бүтээцийн дутагдал үүсэхээс сэргийлж, үйлдвэрлэлийг хөнгөвчлөхийн тулд тогтмол ханын зузаан зэрэг зассан тохируулгуудыг хийхийг багтаана.
Загварын доторх датчиктай оюунлаг загварууд нөхцлийг бодит цагт хянах, тохируулах замаар үйлдвэрлэлийг сайжруулж, дутагдалтай бүтээгдэхүүнийг бууруулах, энерги зарцуулалтыг хамгийн ихээр бууруулдаг.
Халуун мэдээ2024-04-25
2024-03-06
2024-03-06
2024-03-06
2024-03-06
2024-08-09