Lo stampaggio a iniezione è un sistema economico per la produzione di componenti, ma spesso implica una quantità significativa di sprechi dovuti a disfunzioni, a errori degli operatori, a danni alle macchine, a tempi di fermo macchina, ad alte percentuali di scarti e molto altro ancora. Ecco 7 modi per ridurre i costi del vostro stampaggio a iniezione in modo da poter incrementare i vostri profitti.
1. Ridurre rischi e costi della qualità
Gli elementi di riduzione dei rischi e dei costi della qualità sono spesso reattivi anziché proattivi. Questo accade perché non è facile prevedere processi di stampaggio a iniezione in grado di gestire cambiamenti anormali imprevisti. Ciò ci espone a rischi e costi imprevisti dovuti alla consegna di parti deficitarie.
C’è un modo migliore. Iniziare utilizzando principi di stampaggio scientifici per sviluppare un processo affidabile e ripetibile. Dopo che il processo è stato sviluppato utilizzando sensori e tecnologia, è possibile monitorare un’ampia gamma di difetti comuni nello stampaggio a iniezione per garantire ai vostri clienti una qualità al 100%.
Quante volte ci è capitato di assistere a questo scenario: una pressa è in funzione da settimane e i tecnici di processo apportano continuamente delle modifiche. La qualità ci segnala un difetto sui pezzi, quindi dobbiamo andare a regolare nuovamente il processo per correggerlo, mettere in quarantena il prodotto sospetto e selezionare, smerigliare o rielaborare i componenti difettosi.
Nel peggiore dei casi, abbiamo spedito alcuni dei componenti al cliente e dobbiamo avvertirlo del problema. In questo caso i costi sono numerosi. Non sviluppando e documentando un processo affidabile basato su principi di stampaggio scientifici, i nostri operatori passano il loro tempo prezioso a correggere il processo per creare, si spera, un buon pezzo.
Una volta scoperto il difetto, gli operatori vengono nuovamente chiamati alla pressa per correggerlo e rimane comunque l’incertezza che il problema si possa ripresentare. Ora dobbiamo stabilire cosa fare: procedere alla cernita o alla rielaborazione del prodotto può comportare giorni o settimane e raramente è efficace al 100%. Per non parlare del fatto che si tratta di un compito senza valore aggiunto, perché non possiamo verificare la qualità all’interno del pezzo.
Se queste parti sono pervenute al cliente, questo potrebbe comportare la cancellazione della commessa. Questa situazione avrebbe potuto essere evitata se ci fossimo precedentemente adoperati per creare e documentare un processo affidabile per la produzione di pezzi di qualità. L’utilizzo di sensori di pressione per cavità per monitorare il processo può contribuire ad aumentare il livello di controllo. Immaginate di poter sapere prima dell’apertura dello stampo se il pezzo è valido o meno e di poterlo smistare automaticamente.
2. Aumentare l’efficienza attraverso l’automazione
Grazie alla tecnologia e alla formazione, è possibile automatizzare diverse aree di produzione per contribuire a rendere più efficiente la forza lavoro. Il prelievo dei pezzi, il loro impilaggio e la pallettizzazione sono tre tipi di automazioni vantaggiose. La tecnologia di controllo del processo può consentire automaticamente lo smistamento dei pezzi e la segnalazione di problemi per informarvi se un processo è fuori tolleranza. Questo incrementa ulteriormente l’efficienza e l’accuratezza fornendo dati che consentono di stabilire più rapidamente le cause principali senza puntare il dito. Siete così in grado di porre termine a tutta una serie di problemi avviandone la risoluzione.
Pensate ai processi in un impianto non automatizzato. Passo dopo passo, dobbiamo rimuovere il pezzo e il sistema di scorrimento dallo stampo, predisporre i pezzi da imballare, confezionare e poi pallettizzare il prodotto finale. Nel corso di questo processo, potrete aggiungere una fase di assemblaggio che comporterà un aumento di manodopera, spazio e tempo.
Se questi processi verranno implementati manualmente, la loro efficienza sarà sempre variabile. Se ci concentriamo solo sulla rimozione dei pezzi dallo stampo, anche gli operatori più assidui causeranno una variazione nel tempo di ciclo, che comporterà cambiamenti nella qualità dei pezzi. Questo fenomeno si aggraverà in ogni fase del processo.
Quando avviamo l’automazione del processo, iniziamo a rimuovere le incongruenze, ad aumentare l’efficienza, a migliorare la qualità e a incrementare lo spazio disponibile. L’automazione della qualità – attraverso il monitoraggio del processo, i sistemi di controllo visivo o la verifica dimensionale integrata – può garantire che i nostri clienti non ricevano mai più prodotti difettosi.
3. Aumentare la percezione delle variabili del processo (ridurre gli scarti)
Capendo immediatamente quando si è verificata una deviazione in un processo, è possibile eliminare i problemi più rapidamente. In questo modo si riducono gli scarti, incrementando il tempo di utilizzo dei macchinari e minimizzando il denaro sprecato. Questo è possibile attraverso software di controllo del processo, monitoraggio della pressione in cavità e formazione.
Nella produzione, c’è sempre un costo inerente alla qualità. Questo costo può essere affrontato alla fine della produzione impiegando risorse e tempo preziosi per ispezionare i pezzi prima che vengano spediti al cliente. Il problema è che non avremo mai un costo fisso legato alla qualità. Al variare della produzione, variano anche il tempo di smistamento e il numero dei dipendenti necessari per selezionare il prodotto.
Se il turnover dei dipendenti è un problema, sarà necessario investire nella formazione di nuovi dipendenti per classificare i difetti. Facendo in modo che tutto il personale tecnico sia istruito allo stesso livello, si può essere proattivi nel ridurre o eliminare gli scarti, piuttosto che trovarsi a reagire in conseguenza degli alti livelli di scarti causati da bassi livelli di competenza e da processi scarsi, inesistenti o mal impostati.
Un modo alternativo di valutare il costo della qualità è a monte. Incorporando la qualità in un processo e monitorandola durante tutto il ciclo, siamo in grado di rilevare quando possono verificarsi eventuali modifiche del processo. Per esempio, se sappiamo che un materiale ha delle ampie variazioni di viscosità che causano problemi di qualità, possiamo utilizzare strumenti di monitoraggio del processo per determinare una variazione di viscosità. A questo punto, il processo può essere ridefinito per tornare a produrre componenti di qualità.
4. Acquisto di resine ad alte prestazioni
La resina che subisce più variazioni di proprietà è più economica, ma può rivelarsi difficile nella calibrazione e nel mantenimento delle dimensioni con componenti che presentano tolleranze ristrette. Ciò può aumentare la variabilità e quindi gli scarti, ma se usiamo le tecniche DECOUPLED MOLDING® insieme ai sensori interni allo stampo, questa può rivelarsi un’impresa di successo.
Quante volte vi è capitato di assistere a una situazione del genere: si lavora bene per giorni e poi, all’improvviso, si iniziano a vedere delle bave sui pezzi. Per risolvere il problema, il tecnico di processo riduce la velocità di riempimento. Poche ore dopo, vi si presentano delle stampate incomplete. Perché prima stavate producendo dei pezzi validi e poi tutto d’un tratto avete delle bave? La risposta è quasi sicuramente dovuta alla viscosità.
La viscosità può spesso oscillare del 30% in entrambe le direzioni, rendendo difficile la produzione di un buon pezzo, anche con un processo Decoupled II. Per garantire la produzione di pezzi identici a ogni ciclo (o almeno il più spesso possibile), è necessario utilizzare sensori di pressione per cavità per monitorare il processo e ridurre al minimo l’impatto delle variazioni di viscosità del materiale.
5. Ridurre il tempo di ciclo
Potete avvalervi di tecniche di stampaggio scientifico e di DECOUPLED MOLDING® per ottimizzare i movimenti di chiusura/espulsione, il tempo di riempimento, di confezionamento, di tenuta e di raffreddamento. Potete utilizzare solo ciò che è necessario per produrre buoni pezzi con minori rimanenze.
Anche le centraline di controllo della temperatura degli stampi, o termoregolatori, opportunamente calibrati, contribuiranno ad abbassare i tempi di ciclo. L’80% del ciclo di stampaggio viene impiegato per raffreddare il pezzo dalla temperatura di fusione a quella di espulsione, quando il pezzo è abbastanza rigido da resistere alle forze di espulsione e mantenere inalterate le sue dimensioni. Se non disponiamo di un getto d’acqua sufficiente, allora diventerà più difficile raffreddare il pezzo e saremo costretti a lasciarlo nello stampo più a lungo, con un conseguente aumento dei costi.
La valutazione dello spessore del pezzo all’inizio del progetto è il primo passo per poter determinare il tempo di ciclo. È importante valutare lo spessore del pezzo e come questo influisca sul tempo di ciclo e sulle prestazioni del pezzo. Spesso ci rendiamo conto che i pezzi sono stati progettati in questo modo perché “è il modo in cui l’abbiamo sempre fatto”. Come potrete immaginare, questo può rivelarsi molto costoso. La scienza e la simulazione aiutano a stimare il livello di successo della progettazione, quindi non abbiamo più bisogno di produrre e testare per ottenere risultati. Garantire una corretta progettazione dei pezzi è solo un esempio di come potete ridurre il vostro tempo di ciclo complessivo.
6. Costruire stampi più efficienti
In parole povere, uno stampo è un recipiente a pressione e uno scambiatore di calore: si verificherà sempre una perdita di pressione all’interno della cavità. Tuttavia, nella maggior parte dei casi, più bassa è la perdita di pressione dall’iniettore alla fine della cavità, meno probabilità abbiamo di avere problemi di qualità come deformazioni, distorsioni, vuoti, ritiri, stampate incomplete o modifiche delle dimensioni.
Per rendere la plastica fluida abbiamo bisogno di riscaldare, ma per espellere abbiamo bisogno di ridurre un po’ di quel calore. Per costruire uno stampo efficace, è fondamentale assicurarsi che le tubazioni dell’acqua siano posizionate correttamente. Dobbiamo anche selezionare un metallo che sia un buon conduttore di calore ma che sia anche in grado di essere resistente al materiale (in particolare materiale con riempitivo in fibra di vetro o di carbonio). Infine, il processo deve essere impostato con un flusso d’acqua intenso per garantire che lo stampo possa raggiungere rapidamente la stabilità termica e mantenere tale stabilità durante un lungo ciclo di produzione.
Potete anche migliorare l’efficienza dello stampo aumentando la cavitazione. Gli stampi a una cavità sono meno suscettibili a cambiamenti, tuttavia è estremamente costoso realizzare un singolo pezzo alla volta. Aumentando la cavitazione, potrete realizzare più pezzi nello stesso lasso di tempo. Ci sono dei limiti sul numero di cavità, tra cui la qualità, la spaziatura dello stampo e della pressa e i requisiti di omologazione.
Un altro modo per migliorare l’efficienza dello stampo è quello di costruire famiglie di stampi che includono diverse componenti geometriche nello stesso stampo. Questo può rivelarsi estremamente difficile, perché le quattro variabili plastiche differiscono all’interno di ogni cavità. Tuttavia, con il software di controllo di processo e i sensori interni allo stampo è possibile utilizzare valvole a saracinesca per controllare ogni cavità in modo indipendente.
7. Ridurre i costi di trasferimento dello stampo
Le applicazioni di sviluppo del processo assicurano che possiate trasferire uno stampo da una macchina all’altra in modo semplice e veloce. Le schede di configurazione specifiche della macchina vengono generate automaticamente quando lo stampo viene trasferito, in modo da poter realizzare pezzi di buona qualità fin dal primo getto. Queste tracce possono essere utilizzate in qualsiasi macchina, purché questa sia in grado di fornire una portata, una pressione, una temperatura e dei volumi adeguati. Oppure, se la simulazione non viene impiegata, possiamo generare i modelli e trasferirli a qualsiasi macchina idonea.
Risparmiate tempo, energia e risorse non dovendo creare i vostri programmi di conversione non regolamentati o ricreare il processo da zero per ogni nuova macchina.
