Расширенное руководство по полимерам. Производство пластиков. Фундаментальные основы. Часть 19

Процесс литьевого формования пластиков является неотъемлемой частью многих современных производственных процессов. Хотя спрос на пластиковые детали литьевого формования растет, проблемы, связанные с этим процессом, часто могут приводить к значительным временным задержкам и увеличению стоимости. Это связано с тем, что процесс литьевого формования является сложным сочетанием машинных переменных, конструктивных особенностей пресс-формы, навыков оператора и свойств пластика, а также существует постоянное давление для сокращения времени наладки пресс-формы и брака, улучшения качества деталей и максимизации производительности каждой машины для литьевого формования. Из-за этого становится все более важным иметь системы, позволяющие планировать, настраивать, оптимизировать и контролировать процесс формования с помощью интуитивного, систематического, документируемого и поддерживаемого во всем мире метода.

Такая система должна быть интуитивно понятной, чтобы операторы машин могли максимизировать производительность, не имея необходимости быть экспертами и знать каждую комбинацию машины / пресс-формы, за которую они отвечают. Поэтому настройка и оптимизация процесса формования должны быть основаны на таких научных методах, которые не зависят исключительно от навыков оператора станка. Процесс должен быть документируемым, чтобы соответствовать строгим требованиям к отчетности по контролю качества, которые сегодня широко распространены. Наконец, система должна поддерживаться на глобальном уровне, чтобы эти крупные многонациональные корпорации могли получать эти решения от одного поставщика и внедрять стандарты для всей компании на своих предприятиях. В следующих частях будет представлен краткий обзор каждого из продуктов для производственных решений и собственно проблем, которые они решают, в также методов, используемых для решения этих проблем, и того, как они повышают ценность процесса литьевого формования.

В настоящее время в индустрии литьевого формования, которое становится всё более востребованным, число форм, которые необходимо настроить и оптимизировать для производства деталей большого объема, намного превышает число инженеров-технологов или техников подходящей квалификации. Для операции формования нередко бывает нужно иметь небольшое количество людей с образованием или опытом для настройки процесса литья под давлением. Даже те, кто может настроить процесс, часто не успевают оптимизировать его из-за производственных нагрузок. Это приводит к таким проблемам, как длительное время наладки процесса и связанные с этим проблемы, в том числе неоптимизированное время цикла, недопустимое качество отформованной детали, неприемлемые скорости производства и плохой или непоследовательный контроль процесса формования.

Технология автоматизации и управления процессами Plastics Xpert (PX) предоставляет операторам станков простой в освоении и в использовании инструмент для настройки, оптимизации и управления процессом литьевого формования. Наконец, существует инструмент, который позволяет менее опытному оператору настраивать пресс-формы, оптимизировать процесс и контролировать производство. Функциональность технологии разделена на три модуля, первым из которых является Setup Xpert, модуль, который позволяет пользователям выполнять различные процедуры настройки, связанные со скоростью впрыска и фазой давления, для устранения определенных дефектов. Цель Setup Xpert — получить одну хорошую отлитую деталь без дефектов. Основной процесс состоит в том, что пользователь формует деталь, а затем предоставляет обратную связь системе относительно качества отлитой детали. Затем система обрабатывает эту обратную связь вместе с данными, собираемыми с машины, и (при необходимости) определяет параметры для изменения процесса, которые улучшат результат.

После завершения работы программы Setup Xpert и определения комбинации параметров обработки, которая приводит к единственной правильно отформованной детали, пользователь всё еще не знает, находятся ли эти параметры в надежном окне обработки (об этом термине мы рассказывали в предыдущих частях). Например, любое изменение параметров процесса может легко привести к появлению деталей недопустимого качества. Будет ли материал, машина, процесс, оператор или окружающая среда причиной этого, практически всегда нужно будет вносить некоторые изменения. Это изменение может приводить к производству плохих деталей, поэтому умный контроль на данном этапе очень важен.

Изменение является нормальным, поэтому окно обработки должно быть достаточно устойчивым, чтобы компенсировать его. Общеизвестно, что планирование экспериментов является полезным инструментом в борьбе за поиск надежного окна обработки. Окно процесса в основном определяется как максимальное количество допустимых изменений процесса, которые не приведут к производству плохих деталей. Тем не менее, историческое восприятие метода планирования экспериментов состоит в том, что он может быть достаточно сложным, что приводит к потребности в обучении и дополнительным затратам на тех, кто отвечает за эксплуатацию оборудования. Также это может отнимать много времени, таким образом увеличивая время, необходимое для запуска данной формы в производство.