Έγχυση χύτευσης: Υπάρχει μια πιο σημαντική παράμετρος διαδικασίας

Πρόσφατα μου έθεσα μια ερώτηση που προκάλεσε μια σοβαρή συναισθηματική αντίδραση από μένα λόγω της απόλυτης αγνόησής της για τις επιστημονικές αρχές που αποτελούν το θεμέλιο μιας διαδικασίας χύτευσης. Για μένα, το ερώτημα - «Ποια είναι η πιο σημαντική παράμετρος διαδικασίας μιας διαδικασίας χύτευσης;» - μοιάζει με το ερώτημα ποιο παιδί μου άρεσε περισσότερο. Η πρώτη μου αντίδραση, την οποία ήμουν (ευτυχώς) σε θέση να κρατήσω από την τύχη: "Με kid kidding;"

Ένα μικρό υπόβαθρο: Κάθισα με μια ομάδα από έναν κύριο ιατρικό κατασκευαστή για να συζητήσω τις εγκρίσεις ιατρικών διεργασιών χύτευσης με έγχυση και τις αρχές της επιστημονικής μορφοποίησης έγχυσης. Επομένως, να αναρωτηθούμε ποια παράμετρος είναι η πιο σημαντική, ειδικά από κάποιον από την ιατρική πλευρά της βιομηχανίας μας, ήταν εκπληκτικό, τουλάχιστον.

Λαμβάνοντας υπόψη ότι στην ιατρική αγορά, η ίδια η διαδικασία χύτευσης είναι ουσιαστικά μια προδιαγραφή του πελάτη, ως κρίσιμη για το ναυτιλιακό προϊόν ως διαστάσεις εξαρτήματος, δεν περίμενα κάτι τέτοιο.

Αν δεν μπορείτε να γεμίσετε τα ίδια εξαρτήματα, δεν μπορείτε να τα συσκευάσετε τα ίδια και έτσι οι τιμές Cpk μπορούν να γίνουν εξαιρετικά χαμηλές.

Είτε πρόκειται για ιατρική είτε για φαρμακευτική, ο πελάτης συνήθως απαιτεί να δείξετε ότι το προϊόν που τρέξατε διαμορφώθηκε στα όρια ελέγχου της διαδικασίας που καθορίστηκαν κατά την επικύρωση. Υποστηρίζω ότι το OQ ή η Εκτέλεση της Λειτουργίας είναι το στάδιο του πρωτοκόλλου IQ / OQ / PQ όπου αναπτύσσεται η διαδικασία του μοχλού, ενώ το PQ (Performance Qualification) ορίζει τα ανώτερα και κατώτερα όρια ελέγχου, αλλά αυτό είναι ένα διαφορετικό άρθρο.

Αυτή η συνομιλία ήταν το κίνητρο για αυτήν τη στήλη, όπου πίστευα ότι θα μπορούσα να υποστηρίξω τα σημεία για πολλές παραμέτρους της διαδικασίας ως "πιο σημαντικές" και με αυτό ίσως να βοηθήσουμε να εντοπίσουμε αν υπάρχει στην πραγματικότητα μια "πιο σημαντική" παράμετρος της διαδικασίας. Τι καλύτερο μέρος για να ξεκινήσω από την απάντηση που έδωσα διστακτικά εκείνη την εποχή, αφού έκανα πολύ σαφές ότι όλες οι εξόδους μιας διαδικασίας χύτευσης με έγχυση είναι σημαντικές.

• Συμπλήρωση ισορροπίας : Έκανα άφθονα σαφές ότι η ισορροπία πλήρωσης από μόνη της δεν είναι τεχνικά παράμετρος, αλλά στην πραγματικότητα είναι μια παραγωγή πολλών παραμέτρων. Τούτου λεχθέντος, αν έπρεπε να διαλέξω κάτι, η πλήρωση της ισορροπίας θα ήταν ένα από τα αρχικά σημεία της διαδικασίας ανάπτυξης.

Έχω σχεδόν χάσει την ψυχραιμία μου όταν η ερώτηση που ακολούθησε ήταν: "Εντάξει λοιπόν ποια είναι η πιο σημαντική παράμετρος στον έλεγχο της ισορροπίας πλήρωσης;" Η απάντησή μου: "Πραγματικά;" Κυριολεκτικά εκατοντάδες μεταβλητές μπορούν να επηρεάσουν την ισορροπία πλήρωσης. Είτε πρόκειται για θερμοδυναμική, ποσοστό αναλογίας, διαστάσεις καλουπιού ή διάτμηση, είναι αδύνατο να διαλέξουμε ένα από αυτά ως πιο σημαντικό από τα άλλα.

Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να συζητηθεί η σημασία της ισορροπημένης πλήρωσης και, το σημαντικότερο, των αποτελεσμάτων η μη ισορροπημένη πλήρωση θα έχει μερική ποιότητα και επαναληψιμότητα σε διάσταση, ειδικά όσον αφορά τις ιατρικές απαιτήσεις για να χτυπήσει αριθμούς Cpk και Ppk των 1,33 και 1,67, αντίστοιχα. Η Cpk μιας διαστασιολογικής προδιαγραφής στην ιατρική βιομηχανία χύτευσης είναι απλά η σύγκριση μιας κοιλότητας με μια άλλη. Έτσι, βοηθάει στον προσδιορισμό της διακύμανσης από το Cavity One έως, ας πούμε, την κοιλότητα 32 σε ένα καλούπι με 32 κοιλότητες και ούτω καθεξής. Η ισορροπία πλήρωσης είναι απολύτως κρίσιμη από αυτή την οπτική γωνία. Αν δεν μπορείτε να γεμίσετε τα ίδια εξαρτήματα, δεν μπορείτε να τα συσκευάσετε τα ίδια και έτσι οι τιμές Cpk μπορούν να γίνουν εξαιρετικά χαμηλές.

Οι κοιλότητες που γεμίζουν το πρώτο στάδιο θα συσκευάζονται λιγότερο επειδή το ιξώδες σε αυτές τις κοιλότητες θα γίνει εξαιρετικά υψηλό. Μην ξεχνάτε τον βασικό κανόνα της πλαστικής ροής: Το πλαστικό ρέει προς την κατεύθυνση της ελάχιστης αντίστασης. Αν έχουμε μούχλα δύο κοιλοτήτων και μια κοιλότητα είναι γεμάτη στο πρώτο στάδιο και η άλλη είναι πλήρης, το μονοπάτι της ελάχιστης αντίστασης γίνεται η κοιλότητα που δεν είναι εντελώς γεμάτη.

Μια ισορροπημένη πλήρωση εξασφαλίζει ότι κάθε κοιλότητα γεμίζει και πακετάρει στο ίδιο χρονικό σημείο. εξασφαλίζει ότι κάθε κοιλότητα αντιμετωπίζει παρόμοιες συνθήκες διεργασίας. Είναι θεμελιώδες στοιχείο για την κατασκευή μιας διαδικασίας, επομένως η σημασία της είναι αυτονόητη, αλλά το αποκαλούμε "η πιο σημαντική" παράμετρος είναι ακόμα δύσκολη.

• Χρόνος πλήρωσης : Ίσως η πιο σημαντική παράμετρος διεργασίας είναι ο χρόνος πλήρωσης. Επιτρέψτε μου να είμαι και πάλι σαφής - αυτή είναι μια έξοδος που δεν αποτελεί σημείο αναφοράς. Η παράμετρος λέξης ορίζεται ως "μια ποσότητα της οποίας η τιμή έχει επιλεγεί για τις συγκεκριμένες περιστάσεις". Επιλέγουμε ένα χρόνο πλήρωσης, αλλά το κάνουμε αυτό προσαρμόζοντας τις παραμέτρους του μηχανήματος. Οι βασικές αρχές της μορφοποίησης που πολλοί από εμάς υιοθέτησαν επικεντρώνονται στις εξόδους της διαδικασίας.

Η όλη προϋπόθεση της "ποια είναι η πιο σημαντική παράμετρος" είναι αμφισβητήσιμη, δεδομένου ότι πολλές παράμετροι συμβάλλουν στις εξόδους της διαδικασίας. Υπάρχουν πολλοί τύποι που θα λέγατε ότι ο χρόνος πλήρωσης είναι το θεμέλιο της διαδικασίας σας και υπάρχουν πολλά πειράματα που χρησιμοποιήθηκαν για την εγκατάστασή της.

Συνήθως τρέχω μια μελέτη σχετικά με τη ρεολογία, τη γραμμικότητα του ιξώδους, την ισορροπία πλήρωσης και την παραλλαγή της μηχανής πριν εντοπιστεί ένας χρόνος πλήρωσης για μια διαδικασία. Έχω πει την ισορροπία πλήρωσης; Το έκανα. Η ισορροπία πλήρωσης επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από το ρυθμό πλήρωσης και θα αλλάξει ανάλογα με το πόσο γρήγορα ή αργά εγχύουμε.

Μια διαδικασία χύτευσης με έγχυση είναι μια συνδεδεμένη διαδικασία, που σημαίνει ότι πολλές μεταβλητές και παράμετροι θα έχουν άμεσο ή έμμεσο αντίκτυπο ο ένας στον άλλο. Πολύ λίγα για μια διαδικασία χύτευσης με έγχυση είναι απομονωμένα και δεν θα έχουν αντίκτυπο σε κάτι άλλο.

Με το χρόνο πλήρωσης, ορισμένοι επεξεργαστές ενδέχεται να ολοκληρώσουν λιγότερα πειράματα και μερικοί ενδέχεται να προσθέσουν ακόμη και στη λίστα. Ανεξάρτητα από τον τρόπο ταυτοποίησης των χρόνων συμπλήρωσης, είναι σημαντικό να διασφαλίσουμε ότι διατηρούμε τον ίδιο χρόνο πλήρωσης καθ 'όλη τη διάρκεια ζωής αυτού του τύπου ή μέρους. Εάν διατηρήσουμε ένα χρόνο πλήρωσης, εξασφαλίζουμε την ισοδυναμία μοριακού προσανατολισμού, η οποία έχει ως αποτέλεσμα την πλήρη συμπλήρωση της εκτέλεσης. Εάν γεμίσουμε με συνέπεια να τρέξουμε για να τρέξουμε, αυτό θα συμβάλει σε συνεπή συρρίκνωση, διάτμηση και ισορροπία πλήρωσης.

Και πάλι, υπάρχουν αρκετές μεταβλητές που επηρεάζουν το πώς ένα μέρος συρρικνώνεται και το μόνο που δείχνω είναι ένα. Υπάρχουν πολλοί ειδικοί στη βιομηχανία μας που θα έλεγαν ότι ο χρόνος πλήρωσης είναι το θεμέλιο μιας ισχυρής διαδικασίας, αλλά είναι πραγματικά το πιο σημαντικό;

Τώρα, εάν ρωτήσουμε: "Τι χρειάζομαι για να εξασφαλίσω ένα επαναλαμβανόμενο χρόνο πλήρωσης;" η απάντηση είναι η σωστή πίεση έγχυσης. Ετσι. αυτό σημαίνει ότι η πίεση έγχυσης είναι η πιο σημαντική παράμετρος;

• Πίεση έγχυσης : Η πίεση έγχυσης είναι κρίσιμη για μια επαναλαμβανόμενη διαδικασία και αν και αναμένετε κάποιες διακυμάνσεις σε αυτήν την έξοδο, αν έχετε ανεπαρκή πίεση, μπορεί να είναι καταστροφική η ποιότητα μέρους.

Οι διαδικασίες με περιορισμένη πίεση δεν έχουν την ικανότητα να προσαρμόζονται με βάση τη μεταβολή του ιξώδους του υλικού. Εάν το ιξώδες του υλικού αυξηθεί πέραν της διαθέσιμης πίεσης της μηχανής, η καμπύλη πίεσης θα χαλαρώσει απότομα και ο χρόνος πλήρωσης θα αυξηθεί. Θα χρειαστεί περισσότερο χρόνο για να βρεθεί το μηχάνημα στο σημείο μεταφοράς V-to-P, αν υπάρχει καθόλου. Υπάρχουν πολλά ελαττώματα που μπορεί να προκαλέσει, κυρίως βραχυπρόθεσμα ή υποπληρώματα.

Η όλη προϋπόθεση της "ποια είναι η πιο σημαντική παράμετρος" είναι αμφισβητήσιμη, δεδομένου ότι πολλές παράμετροι συμβάλλουν στις εξόδους της διαδικασίας.

Όταν αναφερόμαστε στην Επιστημονική Χύτευση ή στην Αποσυνδεδεμένη Χύτευση, αναφέρουμε πραγματικά ένα πρώτο στάδιο ελέγχου της ταχύτητας, αλλά είμαστε εντελώς ανίκανοι να ελέγξουμε αυτήν την ταχύτητα εάν έχουμε ένα όριο στην ποσότητα πίεσης που πρέπει να την επιτύχουμε.

Γνωρίζω αρκετούς επεξεργαστές ότι αγνοούν τις πιέσεις της έγχυσης όταν πρόκειται για παρακολούθηση της διαδικασίας, θεωρώντας ότι «εφ 'όσον δεν είναι περιορισμένη, δεν είναι κρίσιμη διαδικασία» και ότι περιμένουμε να δούμε τη διαφοροποίηση.

Συμφωνώ ότι αναμένουμε να δούμε διαφοροποίηση, αλλά πόσο είναι πάρα πολύ και γιατί είναι τόσο σημαντικό; Θα έλεγα ότι πάρα πολύ παραλλαγή είναι οτιδήποτε έξω από την καθιερωμένη "κανονική" παραλλαγή κατά τη διάρκεια της επικύρωσης τρέχει. Ανάλογα με τις προδιαγραφές του προϊόντος και του πελάτη, είναι σημαντικό να αμφισβητηθεί η διαδικασία κατά τη διάρκεια της επικύρωσης και να μιμούνται τις αλλαγές ιξώδους. Για παράδειγμα, εάν οι προδιαγραφές σας επιτρέπουν την προσθήκη regrind στην παραγωγή, τότε πρέπει να συμπεριλάβετε μια εκτέλεση με regrind κατά τη διαδικασία επικύρωσης.

Αφού έχετε μια γραμμή βάσης και έχετε εντοπίσει φυσιολογικές μεταβολές για τη διαδικασία σας, όταν η μέγιστη διακύμανση της ένεσης-πίεσης υπερβαίνει αυτή τη γραμμή βάσης, είναι σημαντικό να καταλάβετε γιατί. Δεν λέω ότι θα πρέπει να απορρίψετε αμέσως αυτό το προϊόν, λέω ότι αυτό το προϊόν πρέπει να αναθεωρηθεί και το πιο σημαντικό, το μοσχάρι πρέπει να προσδιορίσει από πού προέρχεται η πρόσθετη παραλλαγή.

• Πίεση κοιλότητας : Δεδομένων των εκατομμυρίων δολαρίων που ξοδεύουν οι κατασκευαστές κάθε χρόνο προσθέτοντας μετατροπείς πίεσης κοιλοτήτων και εξοπλισμό για την παρακολούθηση και τον έλεγχο της διαδικασίας τους, η πίεση της κοιλότητας πρέπει να είναι μια κρίσιμη παραγωγή. Έχοντας τη δυνατότητα να συσκευάσει κάθε κοιλότητα με βάση την πίεση της κοιλότητας ή ακόμα και να ελέγχει τη μεταφορά V-to-P με πίεση κοιλότητας, παρέχει σταθερότητα διαστάσεων από μέρος σε μέρος και πυροβολείται σε βολή. Αν και η επένδυση μπορεί να είναι σημαντική, τα οφέλη αποδεικνύονται. Τούτου λεχθέντος, η θέση μου δεν είναι ότι κάθε προϊόν χρειάζεται αυτή την τεχνολογία.

Εάν είστε αυτοκινητοβιομηχανία και χυτεύετε επιφανειακά προϊόντα κατηγορίας "Α", ακόμη και τα εξαρτήματα που λειτουργούν εντός των ορίων ελέγχου για την πίεση της κοιλότητας ενδέχεται να μην είναι αποδεκτά λόγω οπτικών ελαττωμάτων.

Η διασφάλιση ότι έχετε ένα εξειδικευμένο, κίνητρο και κατάλληλα εκπαιδευμένο εργατικό δυναμικό είναι τελικά αυτό που θα καθορίσει την ποιότητα του προϊόντος που αποστέλλεται στον πελάτη σας.

Οι μορφοτροπείς πίεσης κοιλοτήτων δεν πρόκειται να σας ενημερώσουν αν τα μέρη έχουν γρατσουνιά ή σκουριά στην υφή σας. Εάν έχουν ρυθμιστεί σωστά, μπορούν να παρακολουθούν τα σορτς και να αναβοσβήνουν. αλλά οι μορφοτροπείς πίεσης κοιλοτήτων ενδέχεται να μην προκαλέσουν οπτικά ελαττώματα που δεν σχετίζονται με τη ροή υλικού.

Εάν οι μορφοτροπείς πίεσης κοιλοτήτων είναι εγκατεστημένοι στις σωστές θέσεις, η πίεση αιχμής της κοιλότητας μπορεί να προσφέρει υψηλό επίπεδο ελέγχου και παρακολούθησης. Ωστόσο, θα έλεγα ότι το μεγαλύτερο όφελος των μορφοτροπέων πίεσης κοιλοτήτων δεν είναι καν η έξοδος πίεσης της κοιλότητας. Η έξοδος ρυθμού ψύξης από έναν μορφοτροπέα πίεσης κοιλοτήτων παρέχει τον ρυθμό με τον οποίο το πλαστικό συρρικνώνεται μακριά από τον μορφοτροπέα. Αυτό μπορεί να καθησυχάσει τους μοχλούς ότι το νερό ψύχεται με τον ίδιο ρυθμό σε κάθε διαδρομή. Έτσι, ίσως το επιχείρημα για την πίεση κοιλότητας είναι στην πραγματικότητα ένα επιχείρημα για τους μεταγωγείς πίεσης κοιλοτήτων.

Αυτό όμως θα ήταν δύσκολο να ληφθεί, αφού υπάρχουν τόσα πολλά επιτυχημένα ιδρύματα που δεν επενδύουν στην τεχνολογία αυτή αλλά εξακολουθούν να είναι επιστημονικά διαμορφωμένα για τα δεδομένα.

• Άνθρωποι ως παράμετρος : Η προσπάθεια να εντοπιστεί μια "πιο σημαντική παράμετρος" για μια συνδεδεμένη διαδικασία όπως η δική μας είναι απολύτως αδύνατη. Δεν υπάρχει μια πιο σημαντική παράμετρος ούτε υπάρχει ένα πιο σημαντικό κομμάτι του εξοπλισμού. Υπάρχει όμως ένας κρίσιμος πόρος που είναι "ο πιο σημαντικός" και αυτό είναι τα μέλη της ομάδας σας.

Οι άνθρωποι σας, από τους τεχνικούς έως τους χειριστές σε όλους τους άλλους, είναι οι πιο σημαντικοί. Είτε συζητάμε για την εξέλιξη της διαδικασίας, για τους ελέγχους διεργασιών ή για τις τεχνολογίες, το πρόσωπο που δημιουργεί αυτή την εργασία έχει την μεγαλύτερη επιρροή στην επιτυχία της. Η διασφάλιση ότι έχετε ένα εξειδικευμένο, κίνητρο και κατάλληλα εκπαιδευμένο εργατικό δυναμικό είναι τελικά αυτό που θα καθορίσει την ποιότητα του προϊόντος που αποστέλλεται στον πελάτη σας.

Η επένδυση σε ανθρώπους τόσο πολύ όσο δεν επενδύετε περισσότερο στον εξοπλισμό είναι κρίσιμη για μια ασφαλή και επιτυχημένη διαδικασία χύτευσης με έγχυση. Σκεφτείτε με αυτό τον τρόπο: Εάν αποφασίσετε να πείτε ότι ο χρόνος πλήρωσης είναι η πιο σημαντική παράμετρος της διαδικασίας και εφαρμόζετε αυστηρά όρια ελέγχου, κάποιος πρέπει ακόμα να ενεργοποιήσει αυτούς τους ελέγχους.

Κάποιος πρέπει να καταλάβει όχι μόνο πώς να ενεργοποιήσει τα χειριστήρια, αλλά πώς να τα αντιμετωπίσετε όταν ο εξοπλισμός δεν λειτουργεί σωστά. Μεγάλο μέρος της κατάρτισης του κλάδου μας επικεντρώνεται στις δεξιότητες μηχανικής και ανάπτυξης, αλλά ακόμα δεν παρέχουμε μαθητεία κατάρτισης για τεχνικούς μούχλας και εγκατάστασης ή ακόμα και χειριστές.

Χρειαζόμαστε πρότυπα παρόμοια με άλλα εξειδικευμένα επαγγέλματα και μια σαφή πορεία σταδιοδρομίας για τα μέλη της τεχνικής ομάδας μας. Έχω περάσει πολλά χρόνια στη χύτευση με έγχυση, που εργάζονται με όλα τα είδη εξοπλισμού και αναπτύσσουν διαδικασίες και συστήματα για να τα παρακολουθούν. Μπορώ να σας πω ότι αυτά τα συστήματα δεν μπορούν ποτέ να αντικαταστήσουν έναν καλά εκπαιδευμένο τεχνικό. Αντ 'αυτού, τους δίνουν τα εργαλεία που απαιτούνται για την επίτευξη των καλύτερων στην τάξη αποτελεσματικότητά τους και την ποιότητα των πελατών μας. Το ένα δεν είναι ανεξάρτητο από το άλλο. Όπως μια διαδικασία χύτευσης με έγχυση, οι πόροι μας (εξοπλισμός και μέλη της ομάδας) είναι μια συνδεδεμένη διαδικασία και οι μύλοι δεν μπορούν να τις απομονώσουν επιτυχώς.