Быстрая оснастка для литья пластмасс
Быстрая оснастка это не серийная оснастка, сделанная плохо. Это другая конструкция под другую задачу, и понимание этой разницы то, что не даёт программе купить не то. Мы делаем алюминиевые формы на станках и переходные формы из закалённой стали, и прямо скажем, какая из них реально нужна вашему объёму.
Бесплатная консультация2 - 3 недели
Срок алюминиевой оснастки
25 шт
Начинается от
500 - 5 000 литей
Ресурс алюминиевой формы
Бесплатно, 24h
Разбор DFM
Материалы
| Марка | Свойства | Типичные области применения |
|---|---|---|
| Алюминий 6061-T651 | Теплопроводность около 165 ватт на метр-кельвин, примерно в пять раз выше инструментальной стали, обрабатывается на высоких скоростях, что сокращает срок, принимает твёрдое анодирование для повышения поверхностной твёрдости после обработки | Прототипные и мелкосерийные блоки гнёзд, вставки сердечников, пилотные формы до примерно 5 000 литей |
| Алюминий 7075-T6 | Прочность и твёрдость выше, чем у 6061, при несколько меньшей теплопроводности, лучше сопротивляется износу линии разъёма и повреждениям запирающих поверхностей на более длинных мелкосерийных партиях | Партии, приближающиеся к верхнему пределу ресурса алюминиевой формы, детали с глубокими запирающими поверхностями, формы с большим числом ходов выталкивателей |
| Предварительно закалённая сталь 1.2312 (P20 с серой) | Поставляется закалённой примерно до 30 HRC, обрабатываемая, заметно более износостойкая, чем алюминий, на плотных запирающих поверхностях и поясках | Переходная оснастка там, где в детали есть абразивное содержание или глубокие запирающие поверхности, и где форма должна держать допуск после нескольких тысяч литей |
| Предварительно закалённая сталь P20 для пресс-форм | Около 28 - 34 HRC по сечению, равномерная твёрдость без термообработки, хорошая полируемость, база стандартной серийной оснастки | Серийные формы и обычный ответ, когда объём оправдывает замену быстрой оснастки |
| Закалённая сталь для вставок (H13 или 1.2344) | 48 - 52 HRC после термообработки, применяется выборочно как вставка внутри алюминиевой формы на изнашиваемых местах, а не как вся форма | Запирающие поверхности, тонкие пояски, поверхности ползунов и любое место, где в алюминиевой форме износ появится первым |
| Выталкиватели и изнашиваемые элементы | Закалённые выталкиватели, втулки и износостойкие пластины, установленные в алюминиевые формы, чтобы мягкий основной материал не задирался сам о себя на повторных циклах | Любая алюминиевая форма, поскольку отказ алюминия это износ и задир на подвижных сопряжениях, а не растрескивание |
Параметры процесса
| Параметр | Стандартный диапазон |
|---|---|
| Срок изготовления алюминиевой оснастки | 2 - 3 недели |
| Срок изготовления переходной стальной оснастки | 3 - 4 недели |
| Срок изготовления серийной стальной оснастки | 4 - 6 недель |
| Ожидаемый ресурс алюминиевой оснастки | 500 - 5 000 литей в зависимости от смолы, доли наполнителя и сложности детали |
| Ожидаемый ресурс переходной стальной оснастки | 10 000 - 50 000 литей |
| Рекомендуемый скос на алюминии | 1.5 - 3 градуса на сторону, больше, чем нужно стальной форме |
| Число гнёзд на быстрой оснастке | одногнёздная стандартно, 2 - 4 гнезда там, где оправдывает объём |
| Максимальный габарит литой детали | до 800 x 600 x 400 mm |
| Диапазон машин | 50 - 800 T |
| Допуск детали | плюс-минус 0.05 mm стандартно, жёстче по договорённости на критичных элементах |
Отделка поверхности
Как обработано
Поверхность, оставленная резцом, с видимыми следами инструмента. Часто это всё, что нужно функциональной пилотной детали, и это держит быструю оснастку на максимально коротком сроке. Там, где деталь будут разбирать на внешний вид, стратегия обработки планируется так, чтобы следы инструмента ушли с видимых поверхностей, а не зачищались шкуркой потом.
Текстура VDI 3400
Доступна на алюминии, хотя травление ведёт себя на алюминии несколько иначе, чем на стали, и зерно получается в целом крупнее. Текстура это ещё и практичный способ закрыть следы инструмента на прототипной детали, что делает её более полезной в быстрой оснастке, чем в серийной.
Дробеструйная обработка
Равномерная сатиновая поверхность стеклянным или керамическим абразивом, дающая одинаковый вид без стоимости и срока химического травления. Часто лучший баланс для мелкосерийной формы, где внешний вид имеет значение, а количество не оправдывает полноценную текстуру.
Твёрдое анодирование
Электрохимическая обработка, наращивающая на поверхности алюминия твёрдый оксидный слой до поверхностной твёрдости около HV 400 - 600. На изнашиваемых поверхностях быстрой оснастки это заметно продлевает ресурс, хотя слегка меняет размеры и должно учитываться в гнезде.
Закалённые вставки на изнашиваемых местах
Вместо закалки всей формы вставки H13 ставятся на запирающие поверхности, поясках и контактных поверхностях ползунов. Это стоит немного дороже обычного алюминия и закрывает именно те места, где быстрая оснастка изнашивается первой, что обычно эффективнее попытки сделать твёрдым всё гнездо.
Пределы полировки алюминия
Алюминий не принимает и не держит высокую полировку, и он не даст оптического класса. Честная формулировка такова: прозрачным и оптическим деталям нужна стальная оснастка. Мы скажем это на разборе, а не после того, как вы прождёте детали, которые не могут выполнить требование.
Проектирование с учётом технологичности (DFM)
- Задавайте скоса больше, чем нужно стальной форме, потому что у алюминия выше поверхностное трение, и каждый лишний градус скоса снижает усилие выталкивания и износ оснастки
- Делайте щедрые радиусы на запирающих поверхностях и поясках, так как острые кромки это первое, что разрушается в мягкой оснастке
- Избегайте смол со стеклонаполнением в алюминиевой оснастке, потому что волокно абразивно обрабатывает гнездо и превращает форму на 5 000 литей в форму на 1 000
- Держите разброс толщин низким, поскольку алюминий отводит тепло быстро и неравномерно, и это сочетание сильнее двигает размеры, чем сталь
- Применяйте закалённые вставки на запирающих поверхностях вместо надежды, что основной материал выдержит, потому что он обычно не выдерживает после нескольких тысяч циклов
- Следите за длительной температурой формы с высокотемпературными смолами, так как алюминий теряет прочность намного раньше стали
- Планируйте переход на серийную оснастку до того, как она вам понадобится, потому что переходная оснастка в конце ресурса это не то же самое, что её внезапный отказ
- Одно гнездо, если нет причины иначе, поскольку дополнительные гнёзда добавляют стоимость и редко окупаются на малом количестве
- Фиксируйте конструкцию до резки стали и примите, что алюминиевая стадия существует отчасти для того, чтобы вы нашли то, что не так
- Загрузите файлы STEP, IGES или DXF и получите бесплатную рекомендацию по пути оснастки с разбором DFM в течение 24 часов
Оснастка и производственные мощности
| Тип | Срок поставки | Подходит для |
|---|---|---|
| Алюминиевая форма на станке | 2 - 3 недели | 25 - 500 шт, пилотные партии, проверка рынка, партии фиксации конструкции, проверка геометрии до серийной оснастки |
| Алюминиевая форма с закалёнными вставками | 2 - 3 недели | 500 - 5 000 шт или детали с глубокими запирающими поверхностями, где обычный алюминий износился бы на сопряжениях первым |
| Переходная форма из предварительно закалённой стали | 3 - 4 недели | 5 000 - 50 000 шт, смолы со стеклонаполнением, детали с требовательными запирающими поверхностями или допусками |
| Серийная закалённая стальная форма | 4 - 6 недель | Выше примерно 20 000 шт в год на номер детали, длинные программы и любая деталь, которую будут лить годами |
Обеспечение качества
- Чертежи оснастки выдаются до начала обработки, чтобы компоновка, литниковая система и выталкивание рассматривались, а не обнаруживались
- Размерная проверка гнезда до первого пробного литья, независимо от того, алюминиевая форма или стальная
- Пробные литья на настройках, пригодных для серии, с записью и сохранением параметров для повторных запусков
- Отчёт о контроле первого изделия выдаётся вместе с образцами T1, а не после того, как вы о нём попросили
- Баланс охлаждения проверяется на форме до запуска, что на алюминии важнее, чем большинство ожидает
- Ход выталкивателей и следы инструмента разбираются на первых литьях, пока оснастку ещё дёшево поправить
- Счёт литей записывается на каждый запуск на форме, и накопленный итог доступен вам в любой момент
- Оснастка осматривается и обслуживается между кампаниями, любой найденный износ сообщается вам, а не впитывается молча
- С каждой поставкой быстрой оснастки вы получаете размерный отчёт по партии, свидетельство на материал и сертификат происхождения
- Для быстрой оснастки по запросу проводится сторонняя проверка SGS, Bureau Veritas или TUV на любой стадии проекта
Применение
- Прототипные детали для проверки конструкции и стендовых испытаний
- Партии проверки рынка до перехода к серийной оснастке
- Краудфандинг и предсерийные опытные количества
- Переходное производство, пока в другом месте делается более медленная оснастка
- Запасные детали и детали вторичного рынка при умеренном спросе
- Размерные пробы и пробы посадки с сопрягаемыми сборками
- Пробы цвета и материала на реальных литых деталях
- Региональные варианты, не оправдывающие полную серийную оснастку
- Предсерийные сборки, поддерживающие решение о фиксации конструкции
Почему выбирают FHY Precision
Две-три недели до первых деталей, что меняет то, что вы успеете узнать до вложения в серийную оснастку
Путь оснастки рекомендуется под ваше фактическое количество, а не продаётся как самый дорогой из доступных
Честное заявление о ресурсе и пределах износа до расчёта, включая случаи, где алюминий неверный выбор
Закалённые вставки и твёрдое анодирование применяются там, где они продлевают ресурс, а не как допродажа
Параметры пробы, чертежи и счёт литей сохраняются, поэтому переход на серийную оснастку переносит накопленное знание вперёд
Оснастка хранится и обслуживается между кампаниями, а не списывается после одного запуска
Прослеживаемость партии смолы и документация выдаются независимо от размера заказа, сторонняя инспекция по запросу
Наш завод в Китае с прямыми заводскими ценами Китая, один заказ-наряд покрывает оснастку, испытания и детали
Часто задаваемые вопросы
1. Сколько деталей реально может дать алюминиевая форма?
Реально от 500 до 5 000 литей, и диапазон так широк, потому что правит износ. Ненаполнённые ABS или PP с щедрыми радиусами и закалёнными выталкивателями сидят на верхней границе. Смола со стеклонаполнением, тонкие пояски или глубокие запирающие поверхности сидят на нижней. Мы даём число под вашу конкретную деталь в расчёте, а не называем лучший случай.
2. Когда стоит выбрать переходную стальную оснастку вместо алюминиевой?
Когда либо количество, либо материал выходят за то, что алюминий выдержит. Практически это означает выше 5 000 шт или любую смолу со стеклянным либо минеральным наполнением независимо от количества. Абразив быстро атакует алюминий, и заплатить за предварительно закалённую сталь сразу дешевле, чем менять изношенную форму на середине партии.
3. Настолько же точна быстрая оснастка, как серийная?
Для большинства деталей да. Размерные возможности формы задаются точностью обработки, а современные станки держат её на алюминии не хуже. Отличается то, как долго форма её держит. Серийная оснастка держит допуск сотни тысяч литей, алюминиевая держит тысячи, и для того количества, которое она обслуживает, этого достаточно.
4. Почему алюминию нужен больший угол скоса?
Две причины. У алюминия коэффициент трения против большинства смол выше, чем у полированной стали, поэтому деталь держится при выталкивании, и поверхность алюминия легче повредить при высоком усилии выталкивания. Дополнительный скос снижает это усилие, бережёт гнездо и делает выталкивание повторяемым. Обычно мы просим 1.5 - 3 градуса на сторону.
5. Можно ли сделать прозрачную или оптическую деталь на быстрой оснастке?
Не по оптическому и не по высокоглянцевому классу. Алюминий не принимает и не держит полировку, которую требуют такие поверхности, и нам приятнее сказать это на разборе, чем после того, как вы прождёте две недели. Прозрачные работы рассчитываются на полированной стальной форме, где одногнёздный полированный прототип идёт около 3 - 4 недель, а серийная оснастка дольше.
6. В чём разница между прототипной формой и переходной?
В предполагаемом ресурсе и материале. Прототипная форма обычно алюминиевая и направлена на выпуск сотен деталей, чтобы проверить конструкцию. Переходная форма из предварительно закалённой стали направлена на десятки тысяч, пока спрос ещё устанавливается. Названия описывают то, к чему они ведут, а не то, насколько старательно они сделаны.
7. Можно ли лить высокотемпературные смолы вроде PC или PA в алюминиевую оснастку?
Да, в пределах. Алюминиевые сплавы начинают терять прочность при длительной температуре намного ниже той, которая беспокоила бы сталь, поэтому для PC, требующего горячей формы, мы проверяем непрерывную рабочую температуру и часто добавляем закалённые вставки. Это работает, но это надо проектировать, а не предполагать.
8. Оснастка ваша или моя?
Ваша. Оснастка рассчитывается и оплачивается один раз, мы храним и обслуживаем её, и отдадим с журналом литей и историей обслуживания, если вы когда-нибудь перенесёте программу в другое место. Нам приятнее, если вы знаете это заранее, чем если вы обнаружите, что было какое-то условие.
9. Может ли быстрая оснастка быть многогнёздной?
Технически да, до четырёх гнёзд, хотя обычный ответ это одно гнездо. Дополнительные гнёзда добавляют стоимость и сложность ради экономии, которая появляется только на количестве. Если малое число это переход к большему объёму, мы дадим расчёт на одногнёздную форму сейчас рядом с серийной оснасткой для сравнения.
10. Что происходит, когда алюминиевая форма изнашивается?
Она не изнашивается внезапно, и в этом её польза. Размерный дрейф или облой на запирающей поверхности появляется постепенно, и поскольку мы ведём счёт литей, мы видим это заранее. В этой точке вы либо переходите на серийную оснастку, расчёт на которую у нас уже будет, либо восстанавливаете вставки на следующую кампанию.
11. Как быстро я получу первые детали?
Две-три недели на алюминиевую оснастку от фиксации конструкции, а разбор DFM возвращается в течение 24 часов. На практике график чаще срывается на изменениях конструкции, а не на обработке. Это ожидаемо, поскольку алюминиевая стадия существует отчасти для того, чтобы вы нашли проблемы, которые лучше не находить в закалённой стали.
12. Вы используете накопленное на быстрой оснастке в серийной?
Да, и это самый сильный аргумент в пользу такого пути. Положение впуска, баланс охлаждения, поведение усадки и склонность к короблению измеряются на алюминиевой форме и переносятся в конструкцию серийной. Исправление любого из этих пунктов после того, как стальная форма отрезана, стоит существенно дороже.
13. Быстрая оснастка дешевле, чем я думаю?
Обычно да в случае алюминия, потому что он обрабатывается быстро. Честная оговорка в том, что низкая стоимость оснастки может скрывать высокую стоимость изделия, если гнать форму за пределы её расчётного объёма. Мы считаем оснастку и изделия раздельно, поэтому вы видите эту связь, а не обнаруживаете её на третьем повторном заказе.
14. Какие файлы нужны для расчёта оснастки?
3D-модель в STEP или IGES, 2D-чертёж с допусками и косметическими требованиями, смола, ожидаемое количество сейчас и оценка годового объёма позже, и действительно ли эти два числа различаются. Именно последний ответ определяет путь оснастки больше, чем что-либо ещё.
15. Можете ли вы изготовить оснастку по моей существующей конструкции, если форма уже есть в другом месте?
Да. Пришлите чертежи формы или модель детали, и мы рассчитаем изготовление замены или резерва. Если вы переносите существующую программу, пришлите и параметры процесса, если они у вас есть, потому что начинать с известного хорошего процесса быстрее, чем открывать его заново.
16. Вы предлагаете стороннюю инспекцию?
Да. Специалисты SGS, Bureau Veritas или TUV могут присутствовать на пробах оснастки, свидетельствовать измерение первого изделия или проверять детали перед отправкой. Для первой офшорной оснастки это часто стоит сделать один раз, потому что это даёт независимую запись того, что форма реально произвела, а не заявление о том, что она должна произвести.