Bij het bewaken van het rubberspuitgietproces worden machinegegevens en productmetingen gebruikt om te bepalen of de toevoer, plastificatie, injectie, matrijsvulling en uitharding stabiel blijven van cyclus tot cyclus.
Een machine kan blijven draaien, zelfs wanneer het proces geleidelijk afwijkt van de gevalideerde toestand. Slijtage van de invoerrollen, variaties in de samenstelling, verstopte ontluchtingsopeningen, temperatuurschommelingen, verstoppingen in de vulpoort of veranderingen in de plastificering kunnen aanvankelijk slechts kleine verschillen in vultijd of -druk veroorzaken. Zichtbare defecten kunnen later verschijnen.
Door actuele productiegegevens te monitoren, kunnen fabrikanten deze veranderingen opsporen voordat het afkeuringspercentage stijgt.
Nuttige procesindicatoren zijn onder meer:
- Plasticeringstijd
- Schroefpositie
- Shot volume
- Injectietijd
- Werkelijke injectiesnelheid
- Maximale injectiedruk
- Vorm van de drukcurve
- Vattemperatuur
- Schimmeltemperatuur
- Vacuümniveau
- Vulkanisatietijd
- Productgewicht
- Afwijzingspercentage
Geen enkele parameter op zich biedt een complete diagnose. Betrouwbare monitoring vergelijkt verschillende gerelateerde waarden en koppelt deze aan de toestand van het eindproduct.
TASU produceert rubber spuitgietmachines met programmeerbare besturing van de parameters voor toevoer, plastificering, injectie, vacuüm en vulkanisatie voor verschillende rubberproducten.
Wat houdt procesbewaking bij rubberspuitgieten in?
Procesbewaking bij rubberspuitgieten is het systematisch verzamelen en vergelijken van productiegegevens tijdens elke spuitgietcyclus.
Het doel ervan is om een aantal praktische vragen te beantwoorden:
- Wordt de stof op consistente wijze in de injectie-eenheid gebracht?
- Wordt elk shot onder vergelijkbare omstandigheden geplastificeerd?
- Heeft de machine de verwachte druk nodig om de mal te vullen?
- Komt de werkelijke injectiesnelheid overeen met het geprogrammeerde profiel?
- Zijn de temperaturen van de mal en de cilinder stabiel?
- Bereikt het vacuümsysteem het vereiste niveau?
- Blijven het gewicht en de afmetingen van het product binnen het goedgekeurde bereik?
- Verandert het proces voordat er zichtbare defecten optreden?
Procesbewaking vervangt productinspectie niet. Het biedt vroegtijdige informatie over veranderingen die uiteindelijk de productkwaliteit kunnen beïnvloeden.
Waarom machine-instellingen alleen niet voldoende zijn
De waarde die op het bedieningspaneel wordt ingevoerd, is een streefwaarde. Deze beschrijft niet altijd wat er tijdens de cyclus is gebeurd.
Bijvoorbeeld:
- De geprogrammeerde injectiesnelheid wordt mogelijk niet bereikt als de druk de limiet van de machine bereikt.
- De ingestelde temperatuur van de cilinder kan ongewijzigd blijven, terwijl de materiaaltemperatuur door schuifkrachten stijgt.
- De geprogrammeerde vacuümtijd kan constant blijven, zelfs wanneer lekkage van de mal verhindert dat het beoogde vacuümniveau wordt bereikt.
- De instelling voor het hagelvolume kan ongewijzigd blijven, terwijl variaties in de aanvoer het werkelijke hagelgewicht beïnvloeden.
- De uithardingstimer kan correct blijven, zelfs als één matrijszone onder de vereiste temperatuur werkt.
Procesbeheer moet daarom de geprogrammeerde instellingen vergelijken met de daadwerkelijke productieresultaten.
Geprogrammeerde parameters versus werkelijke procesgegevens
| Parametertype | Voorbeelden | Wat het de operator vertelt |
|---|---|---|
| Programmeerbare instelling | Injectiesnelheid, druklimiet, schroefsnelheid en uithardingstijd | Wat de machine de opdracht heeft gekregen om te doen |
| Werkelijke reactie van de machine | Piekdruk, werkelijke vultijd, schroefpositie en koppel | Hoe de machine reageerde tijdens de productie |
| Schimmelconditie | Temperatuur, vacuümniveau en ventilatiestand | Of de mal stabiele vul- en uithardingsomstandigheden bood. |
| Productresultaat | Gewicht, afmetingen, hardheid en gebreken | Of de cyclus een acceptabel onderdeel heeft opgeleverd |
| Productieresultaat | Opbrengst, stilstandtijd en geaccepteerde onderdelen per uur | Of het gehele proces commercieel stabiel is. |
Een stabiel proces zorgt ervoor dat deze groepen gegevens een herhaalbare relatie behouden.
Wat is een drukcurve bij rubberspuitgieten?
Een drukcurve bij rubberspuitgieten laat zien hoe de injectiedruk verandert in de tijd of afhankelijk van de schroefpositie tijdens de vulfase.
De exacte curve hangt af van:
- Samengestelde viscositeit
- Materiaaltemperatuur
- Shot volume
- Injectiesnelheid
- Toestand van de sproeier
- Afmetingen van de loper
- Poortgrootte
- Holtegeometrie
- Schimmeltemperatuur
- Ventilatie
- Aantal gaatjes
- Structuur invoegen
De druk neemt normaal gesproken toe naarmate de vloeistof door het mondstuk, de kanalen, de afsluiters en de holte beweegt. Veranderingen in het stroomoppervlak en de holteweerstand kunnen herkenbare kenmerken in de curve veroorzaken.
Zodra een stabiel proces is gevalideerd, kan de drukcurve ervan als referentie worden gebruikt voor latere productie.
Machinedruk versus vCavitatiedruk
De injectiedruk in de machine en de matrijsdruk zijn aan elkaar gerelateerd, maar het zijn niet dezelfde meetwaarden.
Machine-injectiedruk
De machinedruk wordt gemeten in het hydraulische, servo- of injectiesysteem, afhankelijk van het ontwerp van de apparatuur.
Het geeft de totale weerstand weer die de injectie-eenheid ondervindt.
Holtedruk
De matrijsdruk wordt gemeten door een sensor die in of nabij de matrijs is geïnstalleerd.
Het geeft informatie die dichter bij de werkelijke vul- en drukcondities ligt waaraan het gegoten product wordt blootgesteld.
Er treedt drukverlies op naarmate het rubber door het mondstuk, de kanaal en de poort beweegt. De machinedruk kan daarom niet gelijkgesteld worden aan de druk in de matrijs.
Veel productiesystemen vertrouwen op machinegegevens omdat deze gemakkelijker te verzamelen zijn. Druksensoren in de matrijs kunnen worden overwogen voor producten die een meer gedetailleerde analyse van het matrijsvullingsproces vereisen.
Belangrijkste fasen van een injectiedrukcurve
Een drukcurve kan worden onderverdeeld in praktische fasen.
Begin van de injectie
De druk begint te stijgen naarmate de injectie-eenheid de vloeistof naar het mondstuk transporteert.
Onverwachte weerstand in dit stadium kan duiden op:
- Een beperkte spuitmond
- Verbrand materiaal
- Een verbinding die te koud is
- Onjuiste materiaalvoorbereiding
- Een probleem met de injectie-eenheid
Runner vult aan
Het mengsel komt in het aanvoer- en afvoersysteem terecht.
Het drukgedrag in dit gedeelte wordt beïnvloed door de lengte en dwarsdoorsnede van de kanaalbuis, de temperatuur en de toestand van de koude kanaalbuis.
Toegangspoort
De druk kan veranderen wanneer de stof door de kleinere poortopening stroomt.
Een ongewoon sterke stijging kan duiden op een vernauwde, verontreinigde of gedeeltelijk genezen poort.
Gatenvulling
De druk verandert voortdurend naarmate het rubber zich door de productholte beweegt.
De wanddikte van het product, de stroomlengte, ribben, inzetstukken en meerdere stroompaden beïnvloeden de curve.
Einde van de vulling
De druk bereikt doorgaans zijn hoogste niveau wanneer de holte bijna volledig gevuld is.
Een plotselinge drukstijging kan duiden op ingesloten lucht, een te vroege afsluiting van de spuitmond of een te hoge injectie.
Een piek die lager is dan normaal kan duiden op onvoldoende materiaal, lekkage of een onvolledige vulling.
Druk behouden of injectie voltooien
Afhankelijk van het proces kan de druk kortstondig worden gehandhaafd om het vullen te voltooien en het gedrag van het materiaal te compenseren voordat de vulkanisatie verdergaat.
Overmatige druk in dit stadium kan leiden tot meer braamvorming of schimmelvorming.
Hoe een stabiele drukcurve eruitziet
Een stabiel proces produceert doorgaans curves met vergelijkbare kenmerken:
- Uitgangspositie
- Stijgend patroon
- Overgangspunten
- Vultijd
- Piekdruk
- Einddruk
- Totale injectieduur
De curves hoeven niet wiskundig identiek te zijn. Normale variatie is aanwezig tussen cycli en materiaalbatches.
Het doel is om een aanvaardbaar referentiebereik vast te stellen op basis van gevalideerde productie, in plaats van uit te gaan van één exacte productielijn.
Een referentiecurve mag pas worden gemaakt nadat is bevestigd:
- Correcte samenstelling
- Stabiele machinetemperatuur
- Stabiele schimmeltemperatuur
- Schone loopband en poorten
- Open ventilatieopeningen
- Correcte dosis
- Goedgekeurd productgewicht
- Aanvaardbare afmetingen
- Bevredigende uitharding
- Opeenvolgende goede delen
Veelvoorkomende veranderingen in de drukcurve
| Kromme verandering | Mogelijke oorzaken | Aanbevolen controles |
|---|---|---|
| De hele curve verschuift naar boven. | Hogere viscositeit, koudere samenstelling of verhoogde stromingsweerstand | Materiaalbatch, vattemperatuur, aanvoerkanaal en poort |
| De hele curve verschuift naar beneden. | Zachtere samenstelling, hogere temperatuur of lekkage | Materiaalconditie, injectievolume en machineafdichtingen |
| De druk stijgt eerder. | Beperking van de nozzle of het kanaal | Spuitmond, koudekanaal en uitgehard materiaal |
| Sterke stijging tegen het einde van de vulling. | Opgesloten lucht, verstopte ventilatieopening of overmatige druk | Ontluchting, vacuüm, shotvolume en eindsnelheid |
| De piekdruk neemt geleidelijk toe. | Verstopping bij de poort, aanbranden of afnemende materiaalstroom | Poortconditie, verblijftijd en samengestelde temperatuur |
| De piekdruk neemt geleidelijk af. | Materiaalverweking, lekkage of verminderde injectie | Temperatuur, dosering en afdichting |
| De vultijd neemt toe. | Hogere viscositeit of machine kan snelheid niet handhaven | Plastificatie, druklimiet en stroombeperking |
| De curve wordt onregelmatig | Instabiele toevoer, lucht in het materiaalpad of een besturingsprobleem | Toevoersysteem, sensoren en injectie-eenheid |
| De curve verandert na een productiestop. | Verlengde verblijftijd of materiaalverbranding | Herstartprocedure, toestand van de cilinder en spoelvereisten |
| De balans van de tandholtes raakt verstoord. | Loopvlak, poort, temperatuur of ventilatieverschillen | Vergelijk de toestand van de holte en de volgorde van het vullen. |
Deze aanwijzingen helpen het onderzoek te verfijnen, maar bewijzen niet één specifieke oorzaak.
Monitor injectietijd en werkelijke snelheid
De injectietijd geeft aan hoe lang de machine nodig heeft om de injectie te verwerken en de mal te vullen.
Als de geprogrammeerde snelheid ongewijzigd blijft, maar de injectietijd toeneemt, kan de machine extra weerstand ondervinden.
Mogelijke oorzaken zijn onder andere:
- Hogere samengestelde viscositeit
- Lagere materiaaltemperatuur
- Poortbeperking
- Geblokkeerde hardloper
- Slechte plasticering
- Opgesloten lucht
- Druklimiet bereikt
- Vroege vulkanisatie
De machine kan proberen de geprogrammeerde snelheid aan te houden totdat de druk de toegestane limiet bereikt. Na het bereiken van die limiet kan de werkelijke snelheid afnemen.
Om deze reden moeten de injectietijd, de werkelijke snelheid en de piekdruk gezamenlijk worden beoordeeld.
De gids voor druk en snelheid bij het spuitgieten van rubber legt uit hoe deze instellingen van invloed zijn op het vullen, de braamvorming en de luchtinsluitingen.
Bewaken van de toevoer en plasticering
Variaties die tijdens het injecteren optreden, kunnen hun oorsprong vinden in het toevoer- of plastificeersysteem.
Nuttige indicatoren zijn onder meer:
- Feedonderbrekingen
- Aanvoerrolbeweging
- Plasticeringstijd
- Schroefsnelheid
- Schroefkoppel
- Vattemperatuur
- Tegendruk
- Meetpositie
- Shot volume
- Verblijfstijd
Als de plastificeertijd of het schroefkoppel toeneemt terwijl de matrijscondities ongewijzigd blijven, kan het mengsel stijver, kouder of moeilijker te verwerken zijn.
Als de spuitpositie tussen de cycli verandert, kunnen de verschillen in injectiedruk het gevolg zijn van inconsistente dosering in plaats van een probleem met de matrijs.
De FIFO-rubberinjectietoevoersysteem Helpt bij het handhaven van een voorspelbaardere materiaalvolgorde en verblijftijd.
Voor meer informatie over schroefsnelheid, warmte en afschuiving, zie de handleiding. Rubberplastificatie bij spuitgieten.
Monitor de opnamepositie en het opnamevolume.
De consistentie van het injectievolume heeft een directe invloed op de vulling van de caviteit en het productgewicht.
Mogelijke tekenen van instabiele meterstanden zijn onder andere:
- De positie van de schroef wijzigen
- Variabele voorbereidingstijd voor de opname
- Variatie in productgewicht
- Afwisselend flitslicht en korte opnamen.
- Veranderende piekdruk
- Verschillend vulgedrag tussen cycli
Het verhogen van de injectiedruk zal een injectie met onvoldoende materiaal niet corrigeren.
Controleer voordat u de druk wijzigt:
- Voedingscontinuïteit
- Meetpositie
- Opname-instelling
- Schroefbeweging
- Materiaallekkage
- Toestand van de sproeier
- Gewicht van het eindproduct
Bij matrijzen met meerdere holtes kunnen kleine veranderingen in het spuitvolume ertoe leiden dat verder gelegen holtes onvolledig worden, terwijl holtes dichter bij de spuitopening acceptabel blijven.
Monitor productgewicht
Het productgewicht is een van de meest bruikbare controles voor de consistentie van het vormproces.
Bij een ongewijzigd product en mal kan een gewichtsvariatie duiden op veranderingen in:
- Shot volume
- Samengestelde dichtheid
- Voeding
- Gatenvulling
- Flash
- Hardloperconditie
- Producttrimmen
- Materieel verlies
Het productgewicht moet worden gemeten na het toepassen van een consistente snij- en inspectiemethode.
Noteer indien mogelijk:
- Totaal hagelgewicht
- Hardlopergewicht
- Individueel productgewicht
- Flitsgewicht
- Gewicht van het afgekeurde onderdeel
Dit scheidt problemen met materiaaldosering van problemen met bijsnijden of variaties in de gietvorm.
Controleer de temperatuur van de mal.
De temperatuur van de mal beïnvloedt de materiaalstroom en de vulkanisatie.
De temperatuur moet op meerdere plaatsen in de mal worden gecontroleerd, en niet slechts op één controlepunt.
Mogelijke problemen zijn onder meer:
- Ongelijkmatige verwarming
- Defecte verwarmingselementen
- Onjuiste sensorpositie
- Losse thermokoppels
- Warmteverlies aan de randen van de mal
- Koude inzetstukken
- Verschillende temperaturen tussen de holtes
- Controller overshoot
Een koudere holte vereist mogelijk een hogere vuldruk of een langere uithardingstijd. Een warmere omgeving kan de vulkanisatie eerder op gang brengen en de vloei beperken.
Noteer de werkelijke matrijstemperatuur, de injectiedruk en de uithardingsresultaten bij het onderzoeken van geleidelijke procesveranderingen.
Controleer de temperatuur van de loop.
De cilinderregelaar geeft de temperatuur weer die op de sensorlocatie is gemeten. De werkelijke temperatuur van het mengsel wordt ook beïnvloed door schroefafschuiving, wrijving, tegendruk en verblijftijd.
Mogelijke tekenen van oververhitting zijn onder andere:
- Lagere injectiedruk gevolgd door stijgende druk
- Verbrande deeltjes
- Beperkte spuitmond
- Instabiele viscositeit
- Materiaalgeur
- Moeilijke herstart na een productiestop
Mogelijke tekenen van onvoldoende verwarming zijn onder andere:
- Hoog schroefkoppel
- Lange plastificeertijd
- Hoge injectiedruk
- Langzame vulling
- Onvolledige details van de holte
Temperatuurgegevens moeten daarom worden geëvalueerd in samenhang met de plastificeertijd, het koppel en de druk, en niet als een geïsoleerde waarde.
Monitor de prestaties van de stofzuiger
Bij vacuümgestuurde rubbervorming moet, indien mogelijk, het werkelijke vacuümniveau worden gecontroleerd.
Nuttige gegevens omvatten:
- Benodigde tijd om het doel te bereiken
- Maximaal vacuümniveau
- Vacuümstabiliteit
- Lekpercentage
- Klepreactie
- Timing van de vacuümontlading
Als de evacuatietijd geleidelijk toeneemt, kunnen de volgende oorzaken van invloed zijn:
- Versleten zegels
- Verontreinigde scheidingsvlakken
- Losse slangverbindingen
- Beperkte kanalen
- Kleplekkage
- Verminderde pompprestaties
Het verlengen van de vacuümtimer kan een lekkage maskeren zonder deze te verhelpen.
Veranderingen in de vacuümprestaties kunnen zich ook in de drukcurve manifesteren als een hogere weerstand tegen het einde van het vulproces.
Bewaking van schimmelventilatie
Verstopte ventilatieopeningen verhogen de weerstand tegen de binnenkomende stof.
Typische indicatoren zijn onder meer:
- Toenemende eindvuldruk
- Brandvlekken
- Korte opnames vlakbij het laatste vulgebied
- Bellen
- Langere vultijd
- Defecten die zich in één holte herhalen
Het reinigen van de ontluchtingsopening kan de drukcurve tijdelijk terugbrengen naar de referentiewaarde. Als het probleem snel terugkeert, controleer dan de ontluchtingsdiepte, de ontlastingskanalen, de injectiesnelheid en de flash-inlaat.
De Handleiding voor het ontluchten van rubberen mallen Biedt gedetailleerde informatie over de plaatsing en het onderhoud van ventilatieopeningen.
Bewaken van de vulkanisatieomstandigheden
Injectiegegevens kunnen stabiel blijven, terwijl de uithardingsomstandigheden veranderen.
Monitor:
- Schimmeltemperatuur
- Vulkanisatietijd
- Producthardheid
- Afmetingen na afkoeling
- Oppervlakteconditie
- Interne genezing
- Hechtsterkte
- Vereiste fysieke eigenschappen
Het uiterlijk alleen is geen garantie voor volledige vulkanisatie.
De uithardingsgegevens moeten worden gecontroleerd telkens wanneer de matrijstemperatuur, de samenstelling van het compound, de productdikte of de injectieomstandigheden veranderen.
Koppel procesgegevens aan defecten in het eindproduct.
| Productconditie | Verwerk de gegevens om ze eerst te controleren. |
|---|---|
| Korte opname | Injectiepositie, injectietijd, piekdruk, ontluchting en vacuüm |
| Flash | Spuitvolume, einddruk, klemming en matrijspassing |
| Brandvlek | Eindvuldruk, injectiesnelheid, ontluchtingsopeningen en aanbranden van het mengsel |
| Gewichtsvariatie | Toevoer, doseerpositie, flits- en caviteitsvulling |
| Oppervlaktestroomsporen | Werkelijke injectiesnelheid, compoundtemperatuur en matrijstemperatuur |
| Interne holtes | Vacuüm-, ontluchtings-, vocht- en injectieprofiel |
| Verbrande deeltjes | Verblijftijd, cilindertemperatuur, schroefafschuiving en productiestops |
| Eén holte verschilt | Loopbalans, lokale temperatuur, toestand van de poort en de ventilatieopening |
| Instabiele afmetingen | Uithardingsomstandigheden, productgewicht en matrijstemperatuur |
| Voeg beweging in | Injectiesnelheid, druk en positionering van het inzetstuk |
Hetzelfde zichtbare defect kan meerdere oorzaken hebben. Data verkleinen het onderzoek en verminderen willekeurige parameterwijzigingen.
Gebruik Short-Shot Testing met procesgegevens.
Bij een test met een korte injectie wordt de injectie gestopt voordat de holte volledig gevuld is.
Monsters die bij verschillende vulpercentages zijn geproduceerd, kunnen het volgende aantonen:
- Stroomrichting
- Laatste gedeelte dat nog ingevuld moet worden
- Luchtinsluitingslocaties
- Stroomfrontknooppunten
- Onbalans in de cariës
- Voeg interferentie in
- Poortbeperking
- Snelheidsfase overgangspunten
Noteer de drukcurve en de schroefpositie voor elk monster.
Door fysieke, kortstondige monsters te combineren met machinegegevens, wordt een duidelijker beeld verkregen van waar weerstand ontstaat tijdens het vullen.
Een referentieproces maken
Een referentieproces is een gedocumenteerde productieconditie die consistent acceptabele onderdelen oplevert.
Het moet het volgende omvatten:
- Goedgekeurde samenstelling en batchconditie
- Afmetingen van de aanvoerstrip
- Schroefsnelheid
- Plasticeringstijd
- Vattemperaturen
- Shot volume
- Meetpositie
- Injectiesnelheidsfasen
- Druklimiet
- Verwachte vultijd
- Verwachte piekdruk
- Schimmeltemperatuur
- Vacuümniveau
- Vulkanisatietijd
- Productgewicht
- Afmetingen
- Resultaten van de kwaliteitscontrole
Referentiegegevens moeten worden verzameld nadat de machine en de matrijs stabiele productieomstandigheden hebben bereikt.
Opstartcycli mogen niet als enige referentie worden gebruikt, omdat de temperatuur en materiaalomstandigheden nog steeds kunnen veranderen.
Stel een verwerkingsvenster in.
Eén exacte instelling vertegenwoordigt niet het volledige stabiele proces.
Een verwerkingsvenster definieert acceptabele boven- en ondergrenzen.
| Parameter | Zorg over de ondergrens | Bovengrens |
|---|---|---|
| Plasticeringstijd | Onvolledige of instabiele schotvoorbereiding | Voedings- of viscositeitsprobleem |
| Injectietijd | Overmatige snelheid of ongecontroleerde stroming | Hoge weerstand of drukbegrenzing |
| Piekdruk | Onvoldoende injectie of lekkage | Beperking, ingesloten lucht of hoge viscositeit |
| Opnamepositie | Onvoldoende materiaal | Overmatig materiaal en flitslicht |
| Schimmeltemperatuur | Slechte doorstroming of onvoldoende uitharding | Voortijdig uitharden of overmatig uitharden |
| Vacuümniveau | Onvolledige luchtverwijdering | Afhankelijk van de systeemvereisten |
| Productgewicht | Te weinig of onvoldoende verpakking | Flits of overmatige opname |
| Genezingstijd | Onvoldoende uitharding | Verlies aan productiviteit of risico op oververhitting |
Grenswaarden moeten worden vastgesteld door middel van procesproeven en producttesten.
Algemene alarmwaarden mogen de validatie met behulp van de daadwerkelijke samenstelling, mal en het product niet vervangen.
Stel waarschuwings- en stoplimieten in.
Bij de productiebewaking kunnen twee soorten limieten worden gebruikt.
Waarschuwingslimieten
Waarschuwingslimieten geven aan dat het proces afwijkt van de normale omstandigheden, maar dat er mogelijk nog steeds acceptabele onderdelen worden geproduceerd.
De operator dient het proces te inspecteren alvorens het voor langere tijd voort te zetten.
Stoplimieten
Stoplimieten geven aan dat de productiegegevens buiten het gevalideerde procesvenster zijn geraakt.
Onderdelen die onder deze omstandigheden worden geproduceerd, moeten mogelijk worden gescheiden en geïnspecteerd.
Afhankelijk van de machineconfiguratie kunnen alarmen worden toegepast op:
- Plasticeringstijd
- Injectietijd
- Piekdruk
- Schroefpositie
- Temperatuur
- Vacuümniveau
- Cyclustijd
De alarmgrenzen moeten breed genoeg zijn om normale procesvariaties toe te staan, maar smal genoeg om betekenisvolle veranderingen te detecteren.
Trendmonitoring versus alarmen per enkele cyclus
Een enkele waarde buiten het verwachte bereik kan het gevolg zijn van een tijdelijke gebeurtenis. Een geleidelijke trend kan een zich ontwikkelend probleem aan het licht brengen voordat een stoplimiet wordt bereikt.
Voorbeelden zijn:
- De piekdruk neemt toe gedurende 50 cycli.
- De plastificeertijd wordt geleidelijk langer.
- Het vacuümniveau daalt langzaam.
- Het productgewicht verschuift naar beneden.
- Een van de schimmelzones verliest temperatuur.
- De cyclusduur neemt toe gedurende de dienst.
Trendmonitoring is met name nuttig voor het detecteren van:
- Ventilatieophoping
- Poortbeperking
- slijtage van de aanvoerrollen
- Verslechtering van de verwarming
- Materiaaltoestandveranderingen
- Schroef- of loopslijtage
- Vacuümlekkage
Zowel alarmen per individuele cyclus als trends op lange termijn leveren nuttige informatie op.
Vergelijk holtes en vormstations
Bij de productie van meerdere caviteiten en meerdere stations is het nodig om gegevens waar mogelijk te scheiden.
Eén gemiddelde waarde kan een probleem verbergen dat slechts één van de volgende zaken betreft:
- Eén holte
- Een tak die uitlopers vormt
- Eén vormstation
- Eén temperatuurzone
- Eén vacuümaansluiting
- Eén invoegpositie
Registreer defecten per holte en station.
Als er bijvoorbeeld herhaaldelijk brandplekken verschijnen in holte vier terwijl de machinedruk stabiel blijft, controleer dan de plaatselijke ontluchting, de klep en de temperatuur in plaats van het volledige machineprogramma te wijzigen.
Bij productie op meerdere stations, vergelijk:
- Injectiedruk door middel van een mal
- Vultijd per mal
- Vacuümprestaties per station
- Genezingstijd
- Schimmeltemperatuur
- Productgewicht
- Afwijzingspercentage
Van verschillende mallen mag niet automatisch worden verwacht dat ze identieke instellingen gebruiken.
Procesbewaking in productie met meerdere stations
Een rubberspuitgietmachine met meerdere stations kan matrijzen hebben in verschillende productiestadia:
- Er wordt een injectie in één station toegediend.
- Eén ervan is bezig met het voltooien van de vulkanisatie.
- Een ervan wordt geopend
- Eén ervan wordt ontdaan van productresten.
- De injectie-eenheid bereidt de volgende injectie voor.
Monitoring helpt bepalen of de stations gesynchroniseerd blijven.
Belangrijke indicatoren zijn onder meer:
- Wachttijd bij elk station
- Injectie-eenheid gebruik
- Beschikbaarheid van mallen
- Voltooiing van het plastificeerproces
- Vulkanisatie voltooid
- Productverwijderingstijd
- Stationspecifiek afwijzingspercentage
Het doel is niet simpelweg om elke handeling te verkorten. Het doel is om te voorkomen dat één station herhaaldelijk de volledige productieketen vertraagt.
TASU's Oplossingen voor rubberspuitgieten Combineer FIFO-toevoer, mobiele injectie, koudekanaalsystemen en meerstationsbesturing voor verschillende productiebehoeften.
Bewaak de cyclustijd en de geaccepteerde uitvoer.
Een kortere weergegeven cyclus betekent niet altijd een hogere productiviteit.
Spoor:
- Gemiddelde cyclustijd
- Snelste en langzaamste cycli
- Geaccepteerde onderdelen per uur
- Afwijzingspercentage
- Tijd nodig voor het verwijderen van schimmel
- Materiële veranderingen
- Geplande onderhoudsperiode
- Ongeplande stops
Als de cyclustijd met 5% wordt verkort, maar het afkeuringspercentage met 10% toeneemt, is het proces niet verbeterd.
De gids voor Optimalisatie van de cyclustijd van rubberspuitgieten legt uit hoe je knelpunten kunt identificeren zonder de productkwaliteit in gevaar te brengen.
Statistische procesbewaking
Bij herhaalde productie kunnen eenvoudige statistische methoden helpen om normale variatie te onderscheiden van betekenisvolle procesbewegingen.
Nuttige waarden zijn onder andere:
- Gemiddeld
- Minimum
- Maximum
- Bereik
- Standaardafwijking
- Trend door de tijd
- Trend per materiaalbatch
- Trend per holte
- Trend van Mold Station
Regelkaarten kunnen worden gebruikt voor parameters zoals:
- Productgewicht
- Injectietijd
- Piekdruk
- Plasticeringstijd
- Schimmeltemperatuur
- Kritische productafmetingen
Statistische grenswaarden moeten worden vastgesteld op basis van een degelijk en gevalideerd proces. Ze mogen niet worden bepaald aan de hand van instabiele productiegegevens.
Productiegegevens om vast te leggen
| Gegevensgroep | Aanbevolen platen |
|---|---|
| Materiaal | Naam van de verbinding, batchnummer, bewaartijd en afmetingen van het voer. |
| Voeding | Aanvoeronderbrekingen, toestand van de rollen en aanvoersnelheid |
| Plasticisering | Schroefsnelheid, koppel, tijd, temperatuur en meetpositie |
| Injectie | Snelheidsfasen, vultijd, druklimiet en piekdruk |
| Gietvorm | Schimmelidentificatie, aantal holtes, temperatuur en ventilatietoestand |
| Vacuüm | Doelpeil, werkelijk peil en evacuatietijd |
| Vulkanisatie | Uithardingstijd, vormtemperatuur en producttestresultaten |
| Product | Gewicht, afmetingen, hardheid en zichtbare gebreken |
| Productie | Cyclustijd, output, afval, stilstandtijd en reiniging |
| Onderhoud | Toestand van de sproeier, schroef, kanaal, verwarmingselement, ontluchter en afdichting |
Registraties moeten het productieteam in staat stellen een kwaliteitsverandering te koppelen aan het materiaal, de machine, de mal en het productietijdstip.
Stapsgewijze installatie van procesbewaking
Stap 1: Selecteer de essentiële productvereisten
Identificeer de afmetingen, fysieke eigenschappen en visuele kenmerken die bepalen of het product acceptabel is.
Stap 2: Selecteer de bijbehorende procesparameters
Kies de machine- en matrijsgegevens die de grootste invloed hebben op die vereisten.
Vermijd het verzamelen van grote hoeveelheden gegevens die nooit zullen worden bekeken.
Stap 3: Stabiliseer het proces
Controleer het materiaal, de temperatuur, de toevoer, de toestand van de mal en de werking van de machine.
Stap 4: Produceer opeenvolgende acceptabele onderdelen
Verzamel gegevens over voldoende cycli om normale productievariaties te kunnen waarnemen.
Stap 5: Referentiebereiken vaststellen
Definieer de verwachte waarden voor injectietijd, druk, injectiepositie, temperatuur, vacuüm en productgewicht.
Stap 6: Stel waarschuwings- en stoplimieten in.
Basislimieten voor procesproeven en kwaliteitsresultaten.
Stap 7: Definieer het responsplan
Operators moeten weten wat ze moeten controleren wanneer een parameter buiten het normale bereik valt.
Stap 8: Trends analyseren
Analyseer veranderingen per tijdseenheid, ploeg, batch, holte en station.
Stap 9: Bijwerken na goedgekeurde wijzigingen
Maak pas een nieuwe referentie aan nadat een wijziging in materiaal, mal of proces is gevalideerd.
Proceswijzigingsbeheer
Een referentieproces wordt onbetrouwbaar als er wijzigingen worden aangebracht zonder documentatie.
Wijzigingen registreren in:
- Rubberformulering
- Materiaalleverancier of batch
- Afmetingen van de aanvoerstrip
- Schroef of cilinder
- Mondstuk
- Hardloper en poort
- Schimmelventilatie
- Verwarmingselementen
- Vacuümsysteem
- Injectieprogramma
- Genezingstijd
- Vormlossingsmiddel
- Productverwijderingsmethode
Controleer na een ingrijpende wijziging zowel de procesgegevens als de kwaliteit van het eindproduct voordat de normale productie wordt goedgekeurd.
Informatie die nodig is voor procesevaluatie
Om een rubbervormproces te evalueren, dient u het volgende te verstrekken:
- Gegevens over rubbersoort en -samenstelling
- Informatie over verbranding en genezing
- Producttekening
- Productgewicht
- Wanddikte
- Aantal gaatjes
- Voeg details in
- Loop- en poortstructuur
- Afmetingen van de mal
- Huidige machine-instellingen
- Werkelijke procesgegevens
- Drukcurven, indien beschikbaar.
- Foto's van defecten
- Locatie van het defect
- Productievolume
- Huidig afwijzingspercentage
- Doelcyclustijd
Een drukwaarde zonder informatie over de samenstelling, de mal en het product is zelden voldoende om de oorzaak van een probleem te achterhalen.
Veelgestelde vragen
Wat houdt procesbewaking bij rubberspuitgieten in?
Het betreft het verzamelen en vergelijken van machine-, matrijs- en productgegevens om te bepalen of het spuitgietproces stabiel blijft.
Wat laat een injectiedrukcurve zien?
Het laat zien hoe de druk die nodig is om rubber door het mondstuk, de kanaal, de poort en de matrijs te persen, verandert tijdens het vullen.
Betekent een hogere druk altijd een machineprobleem?
Nee. Een hogere druk kan het gevolg zijn van een hogere viscositeit van het mengsel, een lagere temperatuur, beperkte aanvoerkanalen, verstopte ontluchtingsopeningen, ophoping van materiaal aan de spuitmond of voortijdige uitharding.
Waarom neemt de injectiedruk tijdens de productie geleidelijk toe?
Mogelijke oorzaken zijn onder andere ophoping van ventilatieopeningen, verstopping van de afsluitklep, temperatuurschommelingen van de samenstelling, een langere verblijftijd of variaties in de materiaalbatch.
Waarom haalt de machine de geprogrammeerde injectiesnelheid niet?
De vereiste druk heeft mogelijk de druklimiet van de machine bereikt, waardoor de injectie-eenheid de gevraagde snelheid niet kan handhaven.
Kunnen drukcurven onderschotten detecteren?
Ze kunnen helpen bij het identificeren van abnormale vulweerstand of onvoldoende injectieomstandigheden, maar de curve moet worden vergeleken met de schroefpositie, het productgewicht en een fysieke inspectie.
Wat is het verschil tussen machinedruk en holtedruk?
De machinedruk wordt gemeten in het injectiesysteem. De matrijsdruk wordt gemeten in of nabij de matrijs en geeft een directer beeld van de omstandigheden waaraan het product wordt blootgesteld.
Welke parameters moeten als eerste worden gecontroleerd?
Begin met de plastificeertijd, de spuitpositie, de injectietijd, de piekdruk, de matrijstemperatuur, het productgewicht en het afkeuringspercentage.
Hoe vaak moeten procesgegevens worden gecontroleerd?
Kritieke alarmen kunnen elke cyclus worden gecontroleerd, terwijl trends per ploeg, batch, matrijs of productieorder kunnen worden bekeken.
Kan stabiele machinedata een garantie zijn voor acceptabele producten?
Nee. De materiaalsamenstelling, het uithardingsproces en de producteigenschappen vereisen nog steeds de nodige inspectie en testen.
Waarom zouden defecten per holte geregistreerd moeten worden?
In één specifieke matrijs kan zich een lokaal probleem voordoen met de klep, de ontluchting of de temperatuur, dat niet wordt weerspiegeld in de gemiddelde machinegegevens.
Moeten alle parameters dezelfde tolerantie hebben?
Nee. De limieten moeten de invloed van de parameter op de productkwaliteit en de normale variatie van het gevalideerde proces weerspiegelen.
Wanneer moet de referentiecurve worden bijgewerkt?
Werk het alleen bij nadat een goedgekeurde wijziging van materiaal, mal, machine of proces is gevalideerd.
Conclusie
Procesbewaking bij rubberspuitgieten zet machinegegevens om in praktische informatie over toevoer, plastificatie, matrijsvulling en productiestabiliteit.
Drukcurven, injectietijd, injectiepositie, temperatuur, vacuüm en productgewicht zijn het meest bruikbaar wanneer ze samen worden geëvalueerd. Een verandering in één waarde kan wijzen op meerdere mogelijke oorzaken, terwijl een consistent patroon over gerelateerde parameters het onderzoek kan verfijnen.
Het doel is niet om elke kleine variatie te elimineren. Het doel is om een gevalideerd verwerkingsvenster vast te stellen, betekenisvolle veranderingen vroegtijdig te detecteren en te voorkomen dat instabiele productie onopgemerkt doorgaat.
TASU produceert automatische rubberspuitgietmachines Met programmeerbare procesbesturingen voor rubberproducten, schoenonderdelen en industriële toepassingen. Om de machineconfiguratie, matrijsvereisten en productiebewaking te bespreken, neem contact op met TASU.
