부품 두께 설계 감소를 통한 사출 성형 비용 절감 방법
다음을 수행하여 DFM (제조를 위한 디자인) 보고서와 금형 흐름 분석을 통해 부품 두께를 최소로 유지하면서도 강도는 동일하게 유지하여 냉각 시간을 최대 31초까지 단축했습니다! 아래 표에서 볼 수 있듯이 얼마나 많은 시간을 절약 할 수 있는지 보여주는 예제에서 볼 수 있습니다. 사출 성형 비용, it doesn’t take a big annual volume for the savings to add up.
| 속성 | 가치 |
| 플라스틱 사용량 감소 | .06 Lbs. |
| 비용/플라스틱 파운드 | $ 5.34 |
| 재료 절감 / 부품 | $ .32 |
| 사이클 시간 단축 | 15초 |
| 기계 비용/시간 | $60 |
| 생산 비용 절감 / 부품 | $.25 |
| 연간 부품 수량 | 10,000 |
| 연간 총 절감액 | $5,700 |
이론
일반적인 플라스틱 성형 부품의 경우 성형 사이클에서 평균적으로 약 50%의 냉각 시간이 소요되는 것으로 나타났습니다. 추가 50%의 시간은 충진, 포장 및 부품 배출 단계로 구성되며, 이는 금형마다 크게 다르지 않습니다. 냉각 단계는 어느 정도 변동성이 있는 유일한 단계입니다. 이는 성형된 부품의 냉각이 금형 열 제거 속도에 의해 결정되기 때문입니다. 열 제거는 여러 요인에 의해 영향을 받습니다. 요인에는 용융 온도가 포함됩니다, 냉각 채널 design, part thickness, and the material and mold steel’s thermal capabilities.
모든 요소 중에서아트월 두께 가 가장 영향을 받기 쉽습니다. 즉, 부품이 얇을수록 사이클 시간이 빨라지고 시간당 성형 부품이 더 많이 만들어집니다. 부품 두께와 냉각 시간의 관계는 기하급수적이기 때문에 두께를 조금만 줄여도 냉각 시간을 크게 단축하고 비용을 크게 절감할 수 있습니다.
에 명시된 바와 같이 사출 압력 페이지에서 부품 두께를 줄이면 사출 압력이 증가합니다. 부품을 얼마나 얇게 만들 수 있는지에 대한 근본적인 한계는 부품이 더 얇은 벽으로 설계 의도를 충족한다고 가정할 때 기계의 압력 성능입니다.
Without the use of mold flow analysis the part thickness is usually designed so that it errors on the thick “safe” side to avoid fill problems. However, with 금형 흐름 분석압력이 안전한 수준(일반적으로 17,000psi)에 도달할 때까지 부품의 두께를 반복적으로 줄일 수 있습니다. 이 공정은 일반적으로 응력 분석을 수행하여 더 얇은 벽으로 둘러싸인 부품이 여전히 제품 설계 의도를 충족하는지 확인함으로써 보완됩니다. FEA 공정에서는 일반적으로 더 얇은 벽을 사용하면서 강도를 유지하기 위해 리브와 거셋을 추가합니다.
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