การออกแบบแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปที่ทนทาน

การออกแบบแม่พิมพ์ฉีดควรพิจารณาไม่เพียงแต่วัสดุที่จะใช้เท่านั้น แต่ยังต้องคำนึงถึงการทำงานของแต่ละชิ้นส่วนภายใต้แรงกดจริงด้วย แม่พิมพ์ที่เสียหายเร็วเป็นเรื่องน่าหงุดหงิดและมีค่าใช้จ่ายสูงทั้งในด้านการสูญเสียเวลาและความยุ่งยาก ดังนั้นการออกแบบให้มีความทนทานจึงคุ้มค่ากับการลงทุน ไม่ว่าจะเป็นอุตสาหกรรมยานยนต์ อิเล็กทรอนิกส์ หรือสินค้าอุปโภคบริโภค แนวคิดหลักคือการมีแม่พิมพ์ที่เชื่อถือได้ ซึ่งสามารถผลิตชิ้นส่วนได้อย่างสม่ำเสมอและมีเวลาหยุดทำงานน้อยที่สุด

ปัจจัยสำคัญในการออกแบบแม่พิมพ์ฉีดที่มีอายุการใช้งานยาวนาน

การเลือกวัสดุที่มีความแข็งแรงเป็นขั้นตอนแรกในการผลิตแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปที่มีอายุการใช้งานยาวนาน เหล็กชนิด H13 หรือ P20 จะมีอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่าอลูมิเนียม ซึ่งเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับงานต้นแบบ การตัดสินใจที่ผิดพลาดอาจทำให้เกิดรอยแตกร้าวหรือการบิดเบี้ยว จากนั้นควรตรวจสอบการออกแบบแม่พิมพ์จริง การออกแบบที่ดีจะไม่มีมุมแหลม ผนังบาง หรือความหนาที่ไม่สม่ำเสมอ และช่องระบายความร้อนที่เหมาะสมจะช่วยป้องกันความเสียหายจากความร้อนและลดระยะเวลาไซเคิลการตัด บริษัทอิเล็กทรอนิกส์ขนาดกลางแห่งหนึ่งสามารถลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาได้มากกว่า 20 เปอร์เซ็นต์ และยืดอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ได้เพิ่มขึ้น 2 เท่า โดยการปรับปรุงการไหลเวียนของระบบระบายความร้อน การถ่วงน้ำหนักผนัง และเปลี่ยนไปใช้เหล็กเครื่องมือไนไตรด์

การเลือกเหล็กและชิ้นส่วนแม่พิมพ์ที่เหมาะสมเพื่อความทนทาน

ปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการผลิตแม่พิมพ์ที่มีอายุการใช้งานยาวนาน คือ การเลือกเหล็กสำหรับทำแม่พิมพ์ที่เหมาะสม เนื่องจากการเลือกที่ไม่ดีอาจทำให้เกิดการยุบตัวหรือเสียหาย ในกรณีการผลิตปริมาณมาก จะใช้เหล็กที่ผ่านการบำบัดความแข็ง เช่น H13, S7 หรือ P20 โดย H13 มีความต้านทานต่อความร้อนและการกระแทก ส่วน P20 มีความแข็งน้อยกว่า และใช้ในงานที่จำนวนรอบการผลิตอยู่ในระดับปานกลาง หากวัสดุมีลักษณะกัดกร่อน เช่น พลาสติกที่ผสมใยแก้ว ควรใช้เหล็กกล้าไร้สนิมชนิด 420 หรือ 440C ซึ่งทนต่อการกัดกร่อนและการสึกหรอได้ดี การอบความร้อนและการเคลือบผิว เช่น การไนเตรต (nitriding) หรือการชุบโครเมียม สามารถยืดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์และฐานคุณภาพได้ อุปกรณ์นำทางและตัวดันที่มีความแม่นยำจะช่วยลดปัญหาการสึกหรอและการจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง ตัวอย่างเช่น บริษัทหนึ่งที่ผลิตคลิปยึดสำหรับยานยนต์จากพลาสติก เปลี่ยนมาใช้เหล็ก H13 พร้อมการไนเตรตและสลักดันที่มีความแม่นยำ ทำให้อายุการใช้งานของแม่พิมพ์เพิ่มขึ้นมากกว่า 200,000 ครั้ง โดยไม่ต้องซ่อมแซมอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อเทียบกับเดิมที่เคยอยู่ที่ 50,000 ครั้ง

คำแนะนำในการลดการสึกหรอในกระบวนการฉีดขึ้นรูปที่มีจำนวนรอบสูง

ในกระบวนการฉีดขึ้นรูปที่มีจำนวนรอบสูง การลดการสึกหรอขึ้นอยู่กับรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ: ตรวจสอบให้มั่นใจว่าชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว เช่น สไลด์ ลิฟเตอร์ และพินปลดชิ้นงาน อยู่ในตำแหน่งเรียบร้อย ได้รับการหล่อลื่นหรือมีคุณสมบัติหล่อลื่นตัวเอง และล้างมือบ่อยๆ เพราะสิ่งสกปรกแม้เพียงเล็กน้อยอาจรู้สึกเหมือนกระดาษทราย อย่าเดินเครื่องฉีดขึ้นรูปเร็วเกินไป เพราะความร้อนและความดันเพิ่มเติมจะทำให้อายุการใช้งานลดลง ดังนั้นควรเพิ่มระยะเวลาไซเคิลให้มากที่สุด เพื่อให้แม่พิมพ์เย็นตัวและได้ชิ้นงานที่มีคุณภาพดีขึ้น การระบายอากาศที่เหมาะสมจะช่วยป้องกันการสะสมของก๊าซ ซึ่งอาจก่อให้เกิดรอยไหม้และการกัดกร่อน ส่วนการสลับแม่พิมพ์ระหว่างเครื่องจักรจะช่วยกระจายการสึกหรออย่างสม่ำเสมอ ตัวอย่างเช่น โรงงานผลิตฝาเครื่องดื่มที่ใช้ระบบปลดชิ้นงานแบบมีแนวทาง หล่อลื่นบ่อยครั้ง และสลับแม่พิมพ์ระหว่างเครื่องอัดสองเครื่อง ทำให้อายุการใช้งานของไส้แม่พิมพ์เพิ่มขึ้น

กลยุทธ์การออกแบบเพื่อลดการบำรุงรักษาแม่พิมพ์และการหยุดทำงาน

ความลับหลักที่อยู่เบื้องหลังต้นทุนการดูแลรักษารูปพิมพ์และการผลิตที่สม่ำเสมอนั้นคือ ความพร้อมใช้งานและความสะดวก: ทำชิ้นส่วนที่สามารถเปลี่ยนถ่ายได้ในบริเวณที่สึกหรอเร็ว เช่น ทางเข้าแม่พิมพ์ (gates), แกนกลาง และหมุดดันชิ้นงาน เพื่อให้ต้องเปลี่ยนเฉพาะชิ้นส่วนที่เสียหายเท่านั้น และใช้หมุด บุชชิ่ง และสกรูที่ได้มาตรฐาน เพื่อให้สามารถจัดหาเป็นอะไหล่ได้อย่างรวดเร็ว ใช้กลไกที่เรียบง่าย พื้นผิวเคลือบที่ทนต่อการสึกหรอ เช่น การไนไตรด์หรือโครเมียม และช่องระบายความร้อนแบบเปิดเพื่อทำความสะอาดได้ง่าย เพื่อป้องกันการสะสมของคราบหินปูน A ผู้ผลิตอุปกรณ์การแพทย์รายหนึ่งได้นำชิ้นส่วนด้านข้างที่สามารถเข้าถึงได้อย่างรวดเร็ว และหมุดดันชิ้นงานที่ได้มาตรฐานมาใช้ จนสามารถลดเวลาซ่อมแซมให้เหลือน้อยกว่าสองชั่วโมง และกำจัดปัญหาความล่าช้าที่เคยกินค่าใช้จ่ายมหาศาลออกไปได้