ขอใบเสนอราคา

8 วิธีลด cycle time แม่พิมพ์ฉีดพลาสติก

อัปเดต

คำตอบสั้น

ช่วงหล่อเย็นมักกินเวลามากที่สุดในหนึ่งรอบการฉีด วิธีลด cycle time ที่ได้ผลจึงเริ่มจากการดึงความร้อนออกจากชิ้นงานให้เร็วและสม่ำเสมอ เช่น วางช่องน้ำใกล้จุดร้อน ใช้ insert ทองแดงผสมนำความร้อนสูงอย่าง MoldMAX ในจุดที่ช่องน้ำเข้าไม่ถึง ลดความหนาผนังที่ไม่จำเป็น และควบคุมอุณหภูมิน้ำหล่อเย็นให้คงที่

รอบการฉีดหนึ่งรอบประกอบด้วยการปิดแม่พิมพ์ ฉีด อัดย้ำ หล่อเย็น เปิดแม่พิมพ์ และปลดชิ้นงาน ในงานส่วนใหญ่ ช่วงหล่อเย็นเป็นช่วงที่ยาวที่สุด เพราะต้องรอให้พลาสติกแข็งพอจะปลดออกโดยไม่เสียรูป การลด cycle time ที่ได้ผลจริงจึงมักเริ่มจากการระบายความร้อน

ภาพตัดแม่พิมพ์ฉีดที่ใช้ insert ทองแดงผสมแผ่นแม่พิมพ์เหล็กด้านบนและล่างมีช่องน้ำหล่อเย็น ชิ้นงานพลาสติกรูปถ้วยครอบ core ซึ่งทำจากทองแดงผสม ความร้อนจากชิ้นงานไหลผ่าน core ลงไปยังช่องน้ำที่ฐานชิ้นงานพลาสติก (จุดร้อน)insert ทองแดงผสมเช่น MoldMAX≈130–251 W/m·Kช่องน้ำที่ฐาน insertช่องน้ำหล่อเย็นเหล็กแม่พิมพ์เส้นประ = แนวแบ่งแม่พิมพ์ · ลูกศรสีทองแดง = เส้นทางความร้อน
ภาพตัดแม่พิมพ์: core เรียวเจาะช่องน้ำไม่ได้ insert ทองแดงผสมจึงพาความร้อนลงไปยังช่องน้ำด้านล่าง (แผนภาพอธิบายหลักการ ไม่ได้ย่อส่วน)

1. หาจุดร้อนก่อนแก้

ใช้กล้องถ่ายภาพความร้อนหรือการจำลองการหล่อเย็นหาตำแหน่งที่ร้อนนานที่สุด เวลาหล่อเย็นของทั้งชิ้นถูกกำหนดโดยจุดที่เย็นช้าที่สุด การแก้จุดอื่นจึงแทบไม่ช่วย

2. วางช่องน้ำให้ใกล้และสม่ำเสมอ

ช่องน้ำที่อยู่ห่างจากผิวชิ้นงานไม่เท่ากันทำให้เย็นไม่เท่ากัน ชิ้นงานบิดตัว และต้องเผื่อเวลาเพิ่ม ทบทวนระยะห่างและขนาดช่องน้ำในจุดที่ร้อน

3. ใช้ insert นำความร้อนสูงในจุดที่ช่องน้ำเข้าไม่ถึง

core เรียวยาว ซี่ครีบ slide และ lifter มักเจาะช่องน้ำได้ยาก การเปลี่ยนชิ้นส่วนเหล่านี้เป็นทองแดงผสมสำหรับแม่พิมพ์ช่วยดึงความร้อนไปยังช่องน้ำที่อยู่ไกลออกไปได้

วัสดุ (Materion) การนำความร้อน ≈ W/m·K* ความแข็ง (Rockwell)
MoldMAX HH 75 BTU/ft·hr·°F ≈130 40
MoldMAX V 92 BTU/ft·hr·°F ≈159 28
PROtherm 145 BTU/ft·hr·°F ≈251 20

*แปลงหน่วยโดย Material Thailand (1 BTU/ft·hr·°F = 1.7307 W/m·K)

การนำความร้อนของ MoldMAXPROtherm ประมาณ 251 W/m·K ความแข็ง 20, MoldMAX V ประมาณ 159 W/m·K ความแข็ง 28, MoldMAX HH ประมาณ 130 W/m·K ความแข็ง 40, MoldMAX XL ประมาณ 69 W/m·K ความแข็ง 30050100150200250W/m·KPROtherm145 BTU/ft·hr·°F · ความแข็ง 20≈251MoldMAX V92 BTU/ft·hr·°F · ความแข็ง 28≈159MoldMAX HH75 BTU/ft·hr·°F · ความแข็ง 40≈130MoldMAX XL40 BTU/ft·hr·°F · ความแข็ง 30≈69
การนำความร้อนของวัสดุตระกูล MoldMAX (W/m·K แปลงหน่วยโดย Material Thailand จาก BTU/ft·hr·°F) และความแข็ง Rockwell ตามผู้ผลิตที่มา: Materion — MoldMAX alloys

วัสดุที่นำความร้อนสูงที่สุดมักแข็งน้อยกว่า ให้เลือกตามแรงที่ชิ้นส่วนนั้นต้องรับ ข้อมูลเกรดและการจำหน่ายในไทยดูได้ที่หน้า MoldMAX ของ VAN INTERTRADE

4. ลดความหนาผนังที่ไม่จำเป็น

เวลาหล่อเย็นเพิ่มขึ้นเร็วมากตามความหนาผนัง จุดที่หนาเฉพาะที่ เช่น ฐานบอสหรือรอยต่อซี่ครีบ ควรออกแบบใหม่ให้บางและสม่ำเสมอเท่าที่ทำได้

5. ควบคุมอุณหภูมิและอัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น

น้ำที่ไหลช้าเกินไปจะร้อนขึ้นระหว่างทาง ตรวจอัตราการไหล ความดัน และผลต่างอุณหภูมิขาเข้าขาออกของแต่ละวงจร และล้างตะกรันในช่องน้ำตามรอบบำรุงรักษา

6. ตั้งเวลาอัดย้ำให้พอดี

เวลาอัดย้ำที่นานเกินกว่าจุดที่ gate แข็งตัวไม่ได้ช่วยคุณภาพชิ้นงาน แต่เพิ่มเวลาทุกรอบ หาจุดที่ gate freeze แล้วตั้งเวลาให้พอดี

7. ลดเวลาเปิด–ปิดและปลดชิ้นงาน

ปรับความเร็วการเคลื่อนที่ของแม่พิมพ์และระบบปลดชิ้นงานให้เร็วที่สุดเท่าที่ไม่กระแทก และพิจารณาหุ่นยนต์หยิบชิ้นงานถ้าการหยิบด้วยมือไม่สม่ำเสมอ

8. วัดผลทุกครั้งที่แก้

เปลี่ยนทีละอย่าง แล้ววัด cycle time ความเสถียรของขนาด และของเสีย เพื่อรู้ว่าการแก้ไขใดคุ้มค่าจริง

ต้องการเทียบวัสดุ insert กับงานของคุณ ดูกลุ่มวัสดุทั้งหมด หรือส่งสเปกเพื่อขอใบเสนอราคา

คำถามที่พบบ่อย

ใส่ insert ทองแดงแล้วลด cycle time ได้กี่เปอร์เซ็นต์

ขึ้นกับชิ้นงาน ตำแหน่ง insert และการออกแบบช่องน้ำ จึงไม่มีตัวเลขเดียวที่ใช้ได้ทุกงาน ควรประเมินด้วยการจำลองการหล่อเย็นหรือทดลองกับแม่พิมพ์จริงก่อนตัดสินใจ

ทองแดงผสมสำหรับแม่พิมพ์ใช้แทนเหล็กแม่พิมพ์ทั้งชุดได้ไหม

โดยทั่วไปใช้เป็น insert เฉพาะจุดที่ร้อนหรือระบายความร้อนยาก เช่น core เรียว slide หรือ lifter ส่วนโครงแม่พิมพ์ยังเป็นเหล็กแม่พิมพ์ เพื่อให้ได้ทั้งความแข็งแรงและความคุ้มค่า

MoldMAX นำความร้อนได้เท่าไร

ตามข้อมูลของ Materion MoldMAX HH มีค่าการนำความร้อน 75 BTU/ft·hr·°F (≈130 W/m·K) และ PROtherm 145 BTU/ft·hr·°F (≈251 W/m·K) ค่า W/m·K แปลงหน่วยโดย Material Thailand

แหล่งอ้างอิง