Injection Molding: Vai ir vissvarīgākais procesa parametrs

Man nesen tika uzdots jautājums, kas izraisa nopietnu emocionālu reakciju no manis, jo tas pilnīgi neievēroja zinātniskos principus, kas ir molding procesa pamats. Man jautājums: "Kāds ir vissvarīgākais procesa parametrs molding procesā?" - tas ir līdzīgs jautā, kurš no maniem bērniem es mīlēja vairāk. Mana pirmā reakcija, par ko es biju (par laimi) spējīga neatstāt verbalizāciju: "Vai jūs mani niknējat?"

Neliels fons: es apsēdos ar grupu no galvenā medicīnas ražotāja, lai pārrunātu inžektorlējuma medicīnisko procesu apstiprināšanu un zinātniskās injekcijas veidošanas principus. Tātad, lai uzdotu jautājumu, kurš parametrs ir vissvarīgākais, it īpaši kāds no mūsu nozares medicīnas puses, tas bija pārsteidzošs.

Ņemot vērā to, ka medicīnas tirgū pašas liešanas process būtībā ir klienta specifikācija, jo kritiskais aspekts piegādes produktam ir daļa no izmēriem, es negaidīju šāda veida jautājumus.

Ja jūs nevarat aizpildīt daļas to pašu, jūs nevarat iepakot daļas to pašu, un tādējādi Cpk vērtības var kļūt ļoti zemas.

Neatkarīgi no tā, vai tā ir medicīna vai farmācija, parasti klientam ir jāpierāda, ka produkts, kuru jūs izmantojāt, tika veidots procesa kontroles ierobežojumu laikā, kas noteikti validācijas laikā. Es domāju, ka OQ vai operācijas kvalifikācija ir IQ / OQ / PQ protokola posms, kurā tiek veidots moldera process, savukārt PQ (veiktspējas kvalifikācija) nosaka jūsu augšējās un apakšējās kontroles robežas, bet tas ir cits raksts.

Šī saruna bija šīs slejas motivācija, kur es domāju, ka vairāku procesu parametru punktus es uzskatu par "vissvarīgākajiem", un ar to varbūt palīdzēs noskaidrot, vai patiesībā ir "vissvarīgākais" procesa parametrs. Kāda ir labāka vieta, kur sākt, nekā atbilde, kuru es negribīgi sniedza tajā laikā, pēc tam, kad bija ļoti skaidrs, ka visi iespiešanas procesa iznākumi ir svarīgi.

• Aizpildīt atlikumu : es ļoti skaidri noskaidroju, ka automātiski aizpildīšanas bilance tehniski nav parametrs, bet faktiski ir daudzu parametru izlaide. Tas nozīmē, ka, ja man vajadzētu kaut ko izvēlēties, aizpildīšanas līdzsvars būtu viens no procesa attīstības sākumpunktiem.

Es gandrīz zaudēju savu drosmi, kad tika uzdots jautājums par sekojošo: "Labi, kāds ir vissvarīgākais parametrs, lai kontrolētu aizpildīšanas līdzsvaru?" Mana atbilde: "Patiesībā?" Burtiski simtiem mainīgo var ietekmēt aizpildīšanas līdzsvaru. Neatkarīgi no tā, vai tas ir termodinamika, regrind, pelējuma izmēri vai bīdes procents, nav iespējams izvēlēties vienu no tiem kā svarīgākus par citiem.

Tas nozīmē, ka var būt debates par to, ka ir svarīgi nodrošināt līdzsvarotu uzpildi, un vēl svarīgāk, ka nelīdzsvarota uzpildīšana radīs daļēju kvalitāti un telpisko atkārtojamību, it īpaši attiecībā uz medicīniskajām prasībām, lai sasniegtu Cpk un Ppk skaitļus 1,33 un 1,67, attiecīgi. Cilvēka veidņu industrijas dimensiju specifikācija Cpk ir vienkārši vienas dobuma salīdzinājums ar citu. Tātad tas palīdz noteikt atšķirību no erozijas vienas, teiksim, dobumā 32 uz 32-bedrīšu pelējuma un tā tālāk. Aizpildes līdzsvars ir absolūti kritisks no šī viedokļa. Ja jūs nevarat aizpildīt daļas to pašu, jūs nevarat iepakot daļas to pašu, un tādējādi Cpk vērtības var kļūt ļoti zemas.

Pirmajā posmā aizpildītās dobas būs mazākas, jo šo dobumu viskozitāte kļūs ļoti liela. Neaizmirstiet pamatnoteikumu par plastmasas plūsmu: plastmasas plūsmas virzienā vismazāk pretestību. Ja mums ir divu dobumu pelējums, un pirmajā posmā ir pilna viena dobums, bet otra ir 80% pilna, vismazākās pretestības ceļš kļūst par dobumu, kas nav pilnīgi pilns.

Līdzsvarots uzpildījums nodrošina, ka katra dobuma piepilda un iepako tajā pašā laikā; tas nodrošina, ka katrai dobumam ir līdzīgi procesa apstākļi. Tas ir būtisks faktors, uz kura tiek veidots process, tāpēc tā nozīme ir pašsaprotama, taču to sauc par "vissvarīgāko" parametru joprojām ir grūti.

• Uzpildes laiks : varbūt vissvarīgākais procesa parametrs ir aizpildīšanas laiks. Ļaujiet man atkal kļūt skaidrs - tas ir izlaide, nevis iestatījuma vērtība. Vārds parametrs ir definēts kā "daudzums, kura vērtība ir izvēlēta konkrētiem apstākļiem." Mēs izvēlamies aizpildīšanas laiku, bet mēs to darām, pielāgojot mašīnu parametrus. Daudzu no mums pieņemtie formēšanas pamatprincipi ir vērsti uz procesa rezultātiem.

Viss pieņēmums par "kāds ir vissvarīgākais parametrs" ir apšaubāms, ņemot vērā, ka daudzi parametri veicina procesa iznākumus. Ir daudz molders, kas varētu teikt, ka uzpildes laiks ir jūsu procesa pamats, un to ir daudz eksperimentu.

Es parasti veic pētījumu par reoloģiju, viskozitātes linearitāti, aizpildīšanas līdzsvaru un mašīnu izmaiņām, pirms tiek noteikts procesa aizpildīšanas laiks. Vai es teicu aizpildīšanas bilanci? ES izdarīju. Uzpildes lielumu ievērojami ietekmē aizpildīšanas līmenis, un tas mainīsies atkarībā no tā, cik ātri vai lēni mēs injicējam.

Injekcijas formēšanas process ir saistīts process, kas nozīmē, ka vairākiem mainīgajiem un parametriem būs tieša vai netieša ietekme uz citu. Ļoti maz par injekcijas formēšanas procesu ir izolēts un tam nebūs ietekmes uz kaut ko citu.

Ar aizpildīšanas laiku daži procesori var veikt mazāk eksperimentu, un daži var pat pievienot sarakstam. Neatkarīgi no tā, kā tiek identificēti pildīšanas laiki, ir svarīgi nodrošināt, ka mēs saglabājam tādu pašu pildīšanas laiku visā pelējuma vai tā daļas laikā. Ja mēs saglabājam uzpildīšanas laiku, mēs nodrošinām molekulāras orientācijas ekvivalenci, kā rezultātā tiek veikta pastāvīga uzpildīšana. Ja mēs nepārtraukti aizpildāmies, tas veicinās konsekventu saraušanos, bīdes ātrumu un aizpildīšanas līdzsvaru.

Atkal ir vairāki mainīgie lielumi, kas ietekmē to, kā daļa samazinās, un es tikai norādīju uz vienu. Mūsu nozarē ir daudz ekspertu, kas teiktu, ka uzpildes laiks ir stabila procesa pamats, bet vai tas tiešām ir vissvarīgākais?

Tagad, ja mēs jautāsim: "Kas man ir nepieciešams, lai nodrošinātu atkārtotu aizpildīšanas laiku?", Atbilde ir pareizais iesūkšanas spiediens. Tātad Vai tas nozīmē, ka injekcijas spiediens ir vissvarīgākais parametrs?

• Injicējamās spiediena : iesmidzināšanas spiediens ir būtisks atkārtojamam procesam, un, lai gan jūs sagaidāt dažas izmaiņas šajā produkcijā, ja jums ir nepietiekams spiediens, tas var būt katastrofāls, lai nepieļautu kvalitāti.

Ar spiedienu ierobežotiem procesiem trūkst spējas pielāgoties, pamatojoties uz materiāla viskozitātes izmaiņām. Ja materiāla viskozitāte pārsniedz pieejamo mašīnu spiedienu, mūsu spiediena līkne pēkšņi samazināsies, un mūsu uzpildīšanas laiks palielināsies. Ja mašīna nokļūs V-P pārsūtīšanas punktā, tas prasīs ilgāku laiku. Pastāv vairāki trūkumi, ko tas var izraisīt, jo īpaši īsu kadru vai nepietiekamu uzpildījumu.

Viss pieņēmums par "kāds ir vissvarīgākais parametrs" ir apšaubāms, ņemot vērā, ka daudzi parametri veicina procesa iznākumus.

Kad mēs atsaucamies uz zinātnisko veidošanu vai nošķirtām veidnēm, mēs patiešām atsaucamies uz ātruma kontrolēto pirmo posmu, bet mēs pilnīgi nespējam kontrolēt šo ātrumu, ja mums ir ierobežojums spiediena apjomam, kas mums to ir jāsasniedz.

Es zinu, ka vairāki pārstrādātāji ignorē injekcijas spiedienu, kad runa ir par procesa uzraudzību, pamatojot, ka "tik ilgi, kamēr tas nav ierobežots, tas nav kritisks procesa izlaide", un mēs sagaidām, ka varēsim redzēt izmaiņas.

Es piekrītu, ka mēs sagaidām atšķirību, bet cik daudz ir pārāk daudz un kāpēc tas ir svarīgi? Es teiktu, ka pārāk daudz variāciju ir kaut kas ārpus ārējās "normālas" variācijas validācijas gaitā. Atkarībā no produkta un klientu specifikācijām ir svarīgi apstrīdēt procesu validācijas laikā un imitēt viskozitātes izmaiņas. Piemēram, ja jūsu specifikācija ļauj regrind pievienot produkcijai, tad procesa validācijas laikā ir jāiekļauj palaišana ar regrind.

Kad jums ir bāzes līnija un esat identificējuši normālu variāciju jūsu procesā, kad maksimālā injekcijas spiediena svārstības pārsniedz šo bāzes līniju, ir svarīgi saprast, kāpēc. Es nesaku jūs nekavējoties noraidīt šo produktu, es saku, ka šis produkts ir jāpārskata un vēl svarīgāk, mēlijam ir jānorāda, no kurienes rodas pievienotās izmaiņas.

• Urbuma spiediens : Ņemot vērā miljonu dolāru molders katru gadu tērē dobuma spiediena devējus un iekārtas, lai kontrolētu un kontrolētu procesu, dobuma spiedienam ir jābūt izšķirošam produktam. Ņemot spēju iepakot katru dobumu, pamatojoties uz dobuma spiedienu, vai pat kontrolēt V-to-P pārnesi ar dobuma spiedienu, nodrošina izmēru stabilitāti no vienas puses līdz daļai un nošālošanu uz šāvienu. Lai gan ieguldījums var būt ievērojams, ieguvumi ir pierādīti. Tas nozīmē, ka mana nostāja nav tā, ka katram produktam ir vajadzīga šī tehnoloģija.

Ja jūs esat automobiļu mēlētājs un jūs veidojat klases "A" virsmas izstrādājumus, pat daļas, kas darbojas jūsu kontroles robežās dobuma spiedienam, var būt nepieņemamas vizuālu defektu dēļ.

Galu galā, nodrošinot, ka jums ir kvalificēts, motivēts un atbilstoši apmācīts darbaspēks, tas nosaka produkta kvalitāti, kas tiek nosūtīta jūsu klientam.

Blīvuma spiediena devēji nenodzinās, vai jūsu detaļās ir skrāpējumi vai rūsas plankumi uz jūsu tekstūras. Ja tie ir pareizi iestatīti, viņi var pārraudzīt šorti un zibspuldzi; bet dobuma spiediena devēji var nepieļaut vizuālus defektus, kas nav saistīti ar materiāla plūsmu.

Ja dobuma spiediena devēji ir uzstādīti pareizajās vietās, maksimālais dobuma spiediens var nodrošināt augstu kontroles un uzraudzības līmeni. Tomēr es teiktu, ka lielākais ieguvums no dobuma spiediena devējiem nav pat dobuma spiediena izlaide. Dzesēšanas ātruma izeja no dobuma un spiediena devējiem nodrošina ātrumu, kādā plastmasa sarauties no pārveidotāja. Tas var pārliecināt molders, ka ūdens dzesē ar tādu pašu ātrumu katrā skrējienā. Tāpēc varbūt arguments par dobuma spiedienu faktiski ir arguments par dobuma spiediena devējiem.

Tomēr tas būtu grūts stāsts, jo tur ir tik daudz veiksmīgu molders, kas neiegulda šai tehnoloģijā, bet joprojām ir uz datiem balstītas zinātniskās molders.

• Cilvēki kā parametrs : mēģinājums identificēt "vissvarīgāko parametru" saistītajam procesam, piemēram, mūsu, ir absolūti neiespējami. Nav vissvarīgākā parametra, kā arī nav vissvarīgākā aprīkojuma daļa. Tomēr ir viens svarīgs resurss, kas ir "vissvarīgākais" un kas ir jūsu komandas locekļi.

Jūsu cilvēki, sākot no tehniķiem un operatoriem līdz visiem pārējiem, ir vissvarīgākie. Neatkarīgi no tā, vai mēs diskutējam par procesa izstrādi, procesu kontroli vai tehnoloģijām, personai, kas izveido šo darbu, vislielākā ietekme ir tās panākumiem. Galu galā, nodrošinot, ka jums ir kvalificēts, motivēts un atbilstoši apmācīts darbaspēks, tas nosaka produkta kvalitāti, kas tiek nosūtīta jūsu klientam.

Ieguldījumi cilvēkos tikpat daudz, ja ne vairāk, kā jūs ieguldāt aprīkojumā, ir izšķiroši svarīgi, lai nodrošinātu drošu un veiksmīgu iesmidzināšanas procesu. Padomājiet par to šādā veidā. Ja jūs nolemjat teikt, ka aizpildīšanas laiks ir vissvarīgākais procesa parametrs, un jūs piesakāties stingriem kontroles ierobežojumiem, kādam vēl ir jāpārvērš šīs kontroles.

Kādam ir jāsaprot ne tikai tas, kā ieslēgt vadības ierīces, bet kā tos novērst, kad iekārta nedarbojas pareizi. Liela daļa mūsu nozares apmācības ir vērstas uz inženierzinātņu un procesu attīstības prasmēm, taču mēs joprojām nepiedāvājam apmācību prakses veidošanai un uzstādīšanas tehniķiem vai pat operatoriem.

Mums ir vajadzīgi standarti, kas ir līdzīgi citiem kvalificētiem profesionāļiem, un mūsu tehniskās komandas locekļiem ir skaidrs karjeras virziens. Esmu daudzus gadus iztērējis inžektorlējuma procesā, strādājot ar visu veidu iekārtām, un izstrādājot procesus un sistēmas, lai tos uzraudzītu. Es varu pateikt, ka šīs sistēmas nekad nevar aizstāt labi apmācītu tehniķi. Tā vietā viņi dod viņiem rīkus, kas vajadzīgi, lai klientiem nodrošinātu vislabākās klases efektivitāti un daļēju kvalitāti. Viens nav neatkarīgs no otra. Tāpat kā injekcijas formēšanas process, mūsu resursi (iekārtas un komandas locekļi) ir saistīts process, un molders nevar veiksmīgi izolēt tos.