Услуги по индивидуальному литью под давлением

YS Precision предоставляет индивидуальные инструменты для литья под давлением и услуги литья пластмасс под давлением для нестандартных деталей, изготовленных по чертежам клиентов. Мы поддерживаем зарубежные команды разработчиков и закупщиков, которым необходимо перевести пластиковый компонент из стадии проверки конструкции в прототип, мелкосерийное или регулярное производство.

Соответствующая форма определяется до начала производства. Мы проверяем геометрию детали, выбранную смолу, требования к поверхности, критические размеры и предполагаемый объем производства, чтобы определить, требует ли проект оснастку для изготовления прототипов, пресс-форм для небольших объемов, мостовую оснастку или производственную форму.

После изготовления формы первоначальные отлитые детали можно использовать для оценки размеров, сборки, материала и функциональности. Обратная связь на этом этапе определяет, нуждается ли инструмент в дальнейшей настройке или можно ли перейти к требуемой производственной программе.

Такой взаимосвязанный подход позволяет оценивать инвестиции в оснастку и требования к литью под давлением как части одного и того же проекта.

Обзор проекта перед оснасткой для литья под давлением

Количество, указанное в первом заказе на поставку, недостаточно для определения правильной конструкции пресс-формы.

Небольшой первоначальный заказ может привести к регулярному объемному производству после запуска продукта. Другой компонент может оставаться в малом объеме на протяжении всего срока службы. Некоторые конструкции все еще требуют функциональной проверки с использованием предполагаемой смолы, в то время как другие уже выпущены и нуждаются в инструментах для серийного производства.

В нашем первоначальном обзоре учитываются:

• Текущая стадия проектирования продукта
• Назначение первых отлитых деталей
• Первоначальные и расчетные годовые объемы
• Поведение выбранной смолы и материала
• Косметические и функциональные требования
• Критические размеры сборки
• Вероятность будущих изменений конструкции
• Требуемая мощность производства
• Ожидаемый срок службы формы
• Целевая поштучная стоимость

Эти детали составляют основу для анализа DFM и последующих рекомендаций по инструментам.

Обзор DFM для литья под давлением

Завершенная 3D-модель не обязательно готова к изготовлению литьевой формы. При проектировании технологичности оценивается, может ли деталь последовательно заполняться, упаковываться, охлаждаться, сжиматься и извлекаться.

DFM завершается до того, как будет окончательно определена конструкция пресс-формы, поскольку мелкие детали конструкции детали могут повлиять на стоимость оснастки, конструкцию пресс-формы и качество отлитой детали.

Толщина стены

Неравномерная толщина стенок может привести к образованию раковин, внутреннему напряжению, длительным циклам охлаждения и короблению. Тяжелые цельные секции часто могут быть вырезаны и усилены ребрами, вместо того, чтобы оставаться полностью твердыми.

Там, где это позволяет конструкция, изменения между толстыми и тонкими участками должны быть постепенными. Внутренние ребра, бобышки и другие структуры под косметическими поверхностями также требуют тщательной проверки, поскольку их толщина может стать видимой на противоположной стороне детали.

Выпуск черновика и пресс-формы

Для граней, параллельных направлению отверстия формы, обычно требуется вытяжка. Недостаточная тяга может стать причиной затрудненного выброса, образования следов от перетаскивания или повреждения текстурированных поверхностей.

Соответствующая вытяжка зависит от глубины элемента, смолы, качества поверхности и геометрии детали. Текстурированная поверхность обычно требует большей тяги, чем полированная поверхность.

Ребра, бобышки и косынки

Ребра и косынки повышают жесткость, не утолщая при этом всю стенку. Бобышки могут поддерживать винты, вставки и другие элементы крепления.

Если эти конструкции слишком толстые по сравнению с прилегающей номинальной стеной, они могут создавать видимые углубления. Их толщина, высота, галтели и расположение рассматриваются вместе с ожидаемой нагрузкой и косметическими требованиями.

Подрезы

Подрез предотвращает высвобождение компонента в простом направлении открытия формы.

Некоторые подрезы можно устранить путем относительно небольших изменений геометрии. Для других требуются направляющие, подъемники, съемные вставки или более специализированные механизмы форм. Эти решения влияют на стоимость пресс-формы, ее техническое обслуживание и эксплуатацию, поэтому каждая подрезка должна иметь четкое функциональное назначение.

Ворота, линии сварки и косметические поверхности

Тип и расположение ворот влияют на то, как заполняется полость, где образуются линии сварки и какой след остается после снятия ворот.

Плохо расположенный затвор может оставить видимые следы на косметической поверхности или привести к тому, что линия сварки окажется рядом с нагруженным элементом. Поэтому при планировании ворот следует учитывать поток смолы, внешний вид, функции продукта и последующую сборку.

выброс

Выталкиватели должны извлекать охлаждаемую деталь без чрезмерной деформации и недопустимых следов. Их расположение должно исключать важные косметические поверхности, уплотняющие поверхности и неподдерживаемые тонкие участки.

Глубокие ребра, недостаточная вытяжка и неравномерная усадка могут затруднить выталкивание и могут потребовать внесения изменений в форму или геометрию детали.

Допуски и интерфейсы сборки

На размеры пластика влияют усадка смолы, влажность, температура и условия обработки. Допуски на обработку не должны автоматически применяться к каждому размеру формованной детали.

Мы определяем размеры, которые контролируют посадку, выравнивание, уплотнение или функционирование, чтобы внимание при оснащении и проверке можно было сосредоточить на наиболее важных функциях.

Когда DFM выявляет риск, мы объясняем его вероятный производственный эффект и обсуждаем возможные решения с клиентом. Геометрия изделия не изменяется без согласования.

Выбор маршрута оснастки литьевой формы

После анализа рисков при проектировании детали и производственных требований можно подтвердить маршрут оснастки.

Целью не является выбор самой дешевой формы или формы с максимально возможным количеством полостей. Это необходимо для того, чтобы конструкция формы соответствовала зрелости, прогнозу и ожидаемому сроку службы продукта.

Инструменты для изготовления прототипов пресс-форм

Прототипы пресс-форм разрабатываются для формованных деталей, проверяемых в ограниченном количестве, или для конструкций, которые могут измениться после испытаний.

Форма-прототип не является неконтролируемым или одноразовым инструментом. Для этого по-прежнему требуются правильно спроектированная сердцевина и полость, система направляющих и ворот, охлаждение, вентиляция и выброс. Разница в том, что его строительство запланировано по программе развития, а не максимального объема производства.

В зависимости от проекта в прототипе оснастки может использоваться меньшее количество полостей, более простая основа формы, ручные вставки или инструментальный материал, выбранный в соответствии с ожидаемыми производственными требованиями. Функции автоматизации, которые не приносят особой пользы во время проверки, могут оказаться ненужными.

Инструменты для изготовления прототипов пресс-форм могут подойти в следующих случаях:

• Формованные детали необходимы до выпуска проекта.
• Функциональное тестирование может привести к изменению геометрии.
• Должны быть оценены характеристики в указанной смоле.
• Первоначальный рыночный спрос неопределенен
• В настоящее время требуются только ограниченные количества
• Производственная оснастка приведет к чрезмерным первоначальным инвестициям

Самая дешевая форма-прототип не всегда является самым экономичным решением. Инструмент, построенный слишком просто, может оказаться трудным для модификации или неспособным поддерживать дополнительные заказы. Если продукт, вероятно, скоро будет запущен в производство, более надежный инструмент для небольших объемов может обеспечить лучший переход.

Малообъемная оснастка

Малосерийная оснастка предназначена для повторяющихся небольших партий, опытного производства и продукции со средним или нерегулярным спросом.

По сравнению с оснасткой, изготовленной только для первоначальной проверки, она может потребовать большего внимания к материалу формы, охлаждению, зонам износа, сменным вставкам и техническому обслуживанию. Конфигурация с одной полостью может обеспечить достаточную производительность для крупных компонентов или умеренную годовую потребность. Больше полостей может быть целесообразным, если размер детали, время цикла и график выполнения заказов оправдывают дополнительные инвестиции.

Мостовая оснастка

Компания Bridge Tooling поставляет детали производственного качества между проверкой конструкции и налаженным серийным производством.

Продукт может быть готов к поставке клиенту, пока еще строится окончательная производственная форма. В других случаях продукт прошел технические испытания, но прогноз продаж еще недостаточно стабилен, чтобы оправдать использование инструментов с более высокой производительностью.

Конструкция формы зависит от ожидаемой продолжительности мостового периода. Инструмент, необходимый только для нескольких партий, может оставаться относительно простым. Мостовая форма, которая, скорее всего, будет использоваться дольше, должна быть спроектирована с большей производственной долговечностью.

Там, где это практически возможно, мостовой инструмент может также поддерживать более поздние заказы небольшого объема вместо замены сразу после запуска продукта.

Инструменты для производства литьевых форм

Производственная оснастка предназначена для выпущенных конструкций с подтвержденными материалами и постоянным спросом.

На этом этапе решения по пресс-формам сосредоточены на ожидаемом сроке службы пресс-формы, производительности, стабильности цикла, обслуживании и стабильном качестве деталей.

В зависимости от проекта производственная форма может включать в себя:

• Множественные полости
• Сменные вставки для полости и сердечника
• Закаленная инструментальная сталь в зонах износа
• Оптимизированные контуры охлаждения
• Холодно- или горячеканальные системы
• Ползуны для внешних подрезов
• Подъемники для внутренних подрезов
• Сменные вставки для вариантов продукта
• Автоматический или полуавтоматический выброс

Не каждая производственная форма требует самой сложной конфигурации. Обычная пресс-форма с холодными литниками может подойти для изготовления относительно простого компонента с умеренным годовым спросом. Небольшие детали, заказываемые в больших количествах, могут выиграть от большего количества полостей или системы с горячими литниками. Абразивные стеклонаполненные материалы могут потребовать дополнительной износостойкости в области сердечника, полости и литника.

Определение количества полостей

Увеличение количества полостей может повысить производительность, но также увеличивает размер пресс-формы, инвестиции в оснастку и требования к балансу заполнения.

Количество полостей оценивается по:

• Годовые и партийные объемы
• Размеры детали и вес дроби
• Характеристики текучести смолы
• Требуемая мощность производства
• Охлаждение и время цикла
• Размер и сложность формы
• Требования к техническому обслуживанию
• Размерные и косметические стандарты
• Стабильность прогноза
• Целевая поштучная стоимость

Соответствующая форма обеспечивает достаточную производительность без дополнительных затрат и сложностей.

Дизайн пресс-форм для литья под давлением

После согласования точек DFM и маршрута оснастки на основе утвержденных данных детали разрабатывается конструкция пресс-формы.

Проектом устанавливаются:

• Направление открытия формы
• Схема ядра и полости
• Разделяющие поверхности
• Система направляющих и ворот
• Слайды, подъемники и вставки
• Каналы охлаждения
• Вентиляция
• выброс
• Идентификация полости
• Взаимозаменяемые компоненты, где это необходимо.

Инструментальная сталь и материалы пластин выбираются в зависимости от смолы, ожидаемого срока службы формы, требований к поверхности и условий износа. Например, стеклонаполненные инженерные пластики создают другие условия износа, чем ненаполненный АБС или полипропилен.

Охлаждение и вентиляция учитываются при проектировании пресс-формы. Охлаждение влияет на время цикла, усадку и стабильность размеров, а недостаточная вентиляция может способствовать образованию скоплений воздуха, появлению следов подгорания и неполному заполнению.

Производство литьевых форм

После утверждения конструкции пресс-формы изготавливаются и устанавливаются сердечник, полость и поддерживающие компоненты пресс-формы.

В зависимости от геометрии изготовление пресс-форм может включать в себя обработку на станках с ЧПУ, электроэрозионную обработку, резку проволокой, шлифовку и полировку. Направляющие, подъемники, вставки, соединения охлаждения и система выброса собираются и проверяются как часть готового инструмента.

Точный маршрут изготовления зависит от геометрии полости, качества поверхности, требований к размерам и выбранного материала формы.

Первоначальные формованные образцы

После сборки формы первоначальные детали изготавливаются из указанной смолы. Эти образцы представляют собой первое физическое свидетельство того, как конструкция пресс-формы, материала и компонентов работает вместе.

Первоначальные формованные детали проверяются на предмет:

• Полное заполнение полости
• Вспышка
• Следы раковины
• Линии сварки
• Следы ожогов и течей
• Струйная очистка
• Коробление
• Следы выброса
• Внешний вид ворот
• Критические размеры
• Подходит для сопряженных компонентов

Не каждая проблема требует изменения полости. Некоторые условия можно улучшить за счет параметров формования, тогда как другие требуют настройки оснастки или пересмотра конструкции детали. Прежде чем приступить к корректирующим работам, следует понять вероятную причину.

Литье прототипов под давлением и инженерная проверка

Детали, изготовленные с использованием инструментов-прототипов, можно использовать для проверки размеров, сборки, материалов и функциональности.

Прототипы, изготовленные на станках с ЧПУ и напечатанные на 3D-принтере, остаются полезными на ранних этапах разработки, но они не воспроизводят все характеристики компонента, отлитого под давлением. На обработанной детали не наблюдается формованной усадки, положения линии сварного шва, остатков литника или эффектов выталкивания. Напечатанный прототип также может вести себя иначе, чем указанный термопласт.

Литье прототипов под давлением позволяет инженерным группам оценить:

• Подходит для сопряженных компонентов
• Защелкивающиеся посадки и гибкие зажимы
• Винтовые втулки и особенности крепления
• Ребра, косынки и внутренние опоры
• Жесткость материала и ударные характеристики
• Усадка и стабильность размеров
• Коробление после охлаждения
• Формованная текстура и блеск
• Метки ворот, линии разъема и выталкивателя
• Эксплуатационные характеристики в условиях предполагаемого использования

Эти детали могут использоваться для инженерных сборок, сборочных испытаний, оценки клиентов, полевых испытаний или ограниченного внедрения на рынок.

Если при тестировании выявляются изменения в конструкции, то влияние на стержень, полость, направляющие, вставки, литники или систему выброса проверяется до внесения изменений в форму. Затем можно изготовить доработанные формованные образцы для дальнейшей оценки.

Утверждение образца и выпуск продукции

Когда деталь достигает согласованных размеров, косметического и функционального состояния, утвержденный образец и выпущенный чертеж служат отправной точкой для последующего производства.

Требования к одобрению зависят от проекта. Они могут включать результаты размеров, проверки посадки, цвета, текстуры, внешнего вида поверхности и соответствующие функциональные испытания.

Переход к производству не означает, что ко всем измерениям относятся одинаково. Критически важные функции и согласованные стандарты внешнего вида остаются основными контрольными точками для последующих партий.

Малообъемное литье под давлением

Литье под давлением в небольших объемах используется, когда требуются пластиковые детали производственного качества, но спрос не оправдывает высокопроизводительное производство.

Типичные области применения включают в себя:

• Опытное и предсерийное производство
• Введение нового продукта
• Специализированное промышленное оборудование
• Индивидуальные варианты продукта
• Запасные и сервисные части
• Товары с умеренным годовым спросом
• Сезонные или обусловленные спросом потребности

Производство в небольших объемах может помочь отделам закупок управлять запасами. Вместо того, чтобы закупать большую партию только для того, чтобы получить более низкую цену за штуку, детали можно заказывать ближе к фактическому потреблению. Это полезно, когда рыночный спрос все еще развивается или продукт подлежит пересмотру.

Небольшие производственные партии также могут выявить условия, которые трудно определить по нескольким первоначальным образцам. Отзывы об этих партиях можно использовать для уточнения окна обработки, критериев проверки или деталей пресс-формы перед увеличением объемов.

Производство мостов

Мостовое производство обеспечивает поставку формованных деталей между успешной инженерной проверкой и стабильным серийным производством.

Его можно использовать для первоначальных поставок клиентам, предпроизводственной сборки, единиц для оценки на местах, инвентаризации для вывода на рынок или ранних продаж, пока измеряется спрос. Он также может поддерживать поставки во время комплектации, ремонта или транспортировки производственного инструмента.

Производство мостов не позволяет графику производства полностью привязываться к наличию инструментов с длительным сроком службы. Он также предоставляет полезную информацию о фактической усадке, балансе наполнения, охлаждении, выталкивании и внешнем виде до того, как будет установлено полное производство.

Производство литья под давлением

После утверждения формы, смолы, образцов и требований к проверке можно приступать к обычному литью под давлением.

При повторном и крупносерийном производстве внимание переключается с оценки отдельных образцов на поддержание стабильной обработки и постоянного состояния деталей во всех партиях.

Производственный контроль может охватывать:

• Подтвержденный сорт и цвет смолы
• Подготовка материала
• Утвержденные параметры формования
• Первичная проверка
• Внутрипроизводственный контроль
• Эталонные косметические образцы
• Мониторинг подверженных износу зон пресс-формы
• Очистка и уход за пресс-формой
• Окончательная проверка партии

Если смола, пресс-форма, процесс или конструкция изделия меняются, перед продолжением производства следует проанализировать возможное влияние на посадку, внешний вид и характеристики.

Термопластические материалы

Мы поддерживаем распространенные материалы для литья под давлением, в том числе:

• АБС
• Поликарбонат (ПК)
• ПК/АБС
• Полипропилен (ПП)
• Полиэтилен (ПЭ)
• Нейлон (ПА) и стеклонаполненный ПА
• Ацеталь (ПОМ)
• Акрил (ПММА)
• АСА
• ПБТ и стеклонаполненный ПБТ
• ТПЭ и ТПУ
• ППС
• ПЭК

Выбор материала должен отражать условия эксплуатации готового компонента. На выбор могут повлиять прочность, жесткость, ударопрочность, температура, химический контакт, воздействие на открытом воздухе, требования к огнестойкости, гибкость и внешний вид поверхности.

Клиенты могут указать точного производителя и марку смолы. Цвет можно определить с помощью стандартного эталона цвета или утвержденного физического образца в зависимости от смолы и метода подбора цвета.

Любая предлагаемая альтернатива материалу рассматривается с заказчиком перед использованием.

Вторичные операции и сборка

При необходимости детали, отлитые под давлением, могут поставляться с дополнительными операциями:

• Покраска и покрытие поверхности
• Шелкография и тампопечать
• Лазерная маркировка
• Установка резьбовой вставки
• Тепловая ставка
• Нарезание резьбы или локализованная обработка с ЧПУ
• Сборка детали
• Защитная и индивидуальная упаковка

На чертеже следует обозначить резьбу, уплотнительные поверхности, зоны электрического контакта и поверхности, которые не должны оставаться свободными от краски.

Для компонентов, которые работают вместе, может быть организована пробная установка или ограниченная поддержка при сборке, если доступны сопрягаемые детали или эталонные образцы.

Инспекция и контроль партий

Требования к контролю устанавливаются на основании выпущенного чертежа, технических условий и утвержденных образцов.

В зависимости от проекта производственный контроль может включать в себя:

• Проверка смолы и цвета
• Проверка первой статьи
• Проверка размеров в процессе
• Визуальный осмотр
• Проверка посадки и сборки
• Окончательный отбор проб или полная проверка
• Отчеты о проверке размеров по запросу

Косметические требования должны быть определены так же четко, как и требования к размерам. Классификация поверхности, цвета, условия просмотра и допустимые пределы видимых знаков могут быть согласованы до начала производства.

Для повторных заказов в качестве эталонов контроля партии используются утвержденные образцы и подтвержденные критерии проверки.

Детали и области применения, изготовленные методом литья под давлением

Наша служба литья под давлением по индивидуальному заказу поддерживает нестандартные пластиковые корпуса, крышки, кронштейны, внутренние рамы, зажимы, кнопки, ручки, корпуса оборудования и конструкционные пластиковые компоненты.

Область применения включает медицинское и диагностическое оборудование, электронику, системы автоматизации, робототехнику, лабораторное оборудование, бытовую технику, потребительские товары, автомобильное оборудование и промышленное оборудование.

Инструментарий и маршрут формования определяются геометрией компонента, выбранной смолой и производственными требованиями, а не фиксированным отраслевым шаблоном.

Информация, необходимая для предложения

Чтобы просмотреть проект оснастки для литья под давлением и проект литья, пожалуйста, предоставьте:

• 3D-модель САПР
• 2D-чертеж с допусками
• Тип смолы и предпочтительный сорт
• Требования к цвету и поверхности
• Первоначальное количество заказа
• Предполагаемый годовой спрос
• Ожидаемый срок службы продукта
• Сборка и функциональные требования
• Соответствующие требования к тестированию или соответствию
• Информация о сопрягаемых деталях, где посадка имеет решающее значение

В 2D-чертеже должны быть указаны критические размеры, резьба, требования к поверхности и особенности, влияющие на сборку или внешний вид.

Если продукт все еще находится в стадии разработки, для первоначальной проверки можно использовать предварительные количества. Затем мы можем оценить, является ли подходящей отправной точкой прототипная оснастка для пресс-форм, мелкосерийная оснастка, мостовая оснастка или производственная оснастка.

От оснастки для литьевых форм до производства

Проект индивидуального литья под давлением начинается с проверки детали и принятия решения об инструментах, а не с запуска производства.

Правильная последовательность действий — проверить формуемость, выбрать маршрут оснастки, спроектировать и изготовить форму, изготовить первоначальные образцы, завершить инженерную проверку и затем перейти к соответствующему этапу производства.

YS Precision поддерживает этот переход от оснастки для литья под давлением и формованных прототипов деталей к мелкосерийному, мостовому и повторному производству. Учитывая зрелость конструкции, инвестиции в пресс-форму, поведение смолы и ожидаемые объемы вместе, мы помогаем клиентам установить производственный маршрут, который отражает фактический прогресс продукта.