Rozwój Konstrukcji Formy Wtryskowej – Case Study (cz.II)

Człowiek podlega procesowi ewolucji od wielu wieków. Rozwojowi podlega nie tylko ludzkie ciało ale również otoczenie. Nowe warunki, życia dają coraz to nowsze możliwości ale i problemy. Ogólnie rzecz biorąc żyjemy coraz „szybciej” i coraz mniej czasu przeznaczamy na to na co nasi pradziadowie poświęcali niejednokrotnie całe swoje życie.

Podobnie ma się sprawa jeśli chodzi o zagadnienia inżynierskie - w tym formy wtryskowe. Ze względu na zmieniające się „środowisko” i rosnące wymagania klienta końcowego (eksploatującego narzędzie) konstruktorzy są zmuszeni do ciągłego rozwoju swoich projektów a tym samym poszerzania własnych możliwości. Przecież trzeba produkować szybciej, taniej, bardziej nie zawodnie – po prostu lepiej. Dlatego współczesny konstruktor przestał już dawno pełnić funkcję „inżyniera mechanika z wieloletnią znajomością programu cadowskiego” a stał się zaawansowanym analitykiem ze znajomością, technologii wtryskiwania i obróbek skrawaniem. Taki konstruktor ma obecnie coraz mniej czasu na przygotowanie dokumentacji formy nie jednokrotnie dużo bardziej skomplikowanej niż dawniej (bo przecież i współczesne formy pełnią więcej funkcji np. wtrysk wielokomponentowy, montaż w formie itp.). Również wyrób końcowy jest poddawany coraz większej „optymalizacji” – ma być lżejszy, produkowany z tańszego tworzywa i najlepiej gdyby przy okazji zachował te same własności mechaniczne. Na ratunek konstruktorom przybywają producenci różnorakiego oprogramowania komputerowego dzięki czemu ewolucji podlegają również narzędzia pracy wykorzystywane przez konstruktora. Tak na przykład – do niedawna zarezerwowane dla uczelni wyższych i ośrodków badawczych – analizy symulacyjne są już na porządku dziennym wykorzystywane w każdym nowoczesnym biurze konstrukcyjnym. Dotyczy to nie tylko analiz płynięcia w gnieździe formy i deformacji wypraski (program Cadmould), ale również analiz strukturalnych, które wykorzystujemy przy badaniu sztywności (formy i/lub wypraski), do dyspozycji mamy również całą paletę programów eksperckich. Niegdyś skomplikowane i wymagające zaawansowanej wiedzy z zakresu analiz z wykorzystaniem elementów skończonych obecnie stają się częścią integralną większości programów typu CAD 3D. Znacząco ułatwia to obsługę (praca w znanym środowisku CAD/CAE) i daje możliwość wprowadzania niezbędnych zmian bez potrzeby konwertowania modelu 3D pomiędzy różnymi środowiskami. Są to oczywiście narzędzia o nieporównywalnie mniejszych możliwościach niż te wysokiej klasy systemy wykorzystywane do badań naukowych i złożonych analiz ale w zupełności wystarczające do wspomagania prac inżynierskich.

Firma Wadim Plast od półtora roku prowadzi działania rozwojowe form do produkcji skrzynki na pieczarki. W tym czasie w Wadim Plast powstało wile koncepcji tego typu formy, wykonano niezliczone ilości analiz symulacyjnych i przeprowadzono testy praktyczne mające na celu zweryfikowanie tych analiz. W tym czasie również wykonano „w metalu” kilka form, które z powodzeniem pracują u klientów końcowych. Każda kolejna konstrukcja była poddawana weryfikacji i ponownej optymalizacji korzystając z doświadczeń i obserwacji poczynionych podczas pracy poprzedniego narzędzia. Optymalizacji podlegały nie tylko rozwiązania mechaniczne zastosowane w formie, ale również konstrukcja układu chłodzenia, zastosowane materiały i rodzaje napędów.

Podczas zeszłorocznej edycji sympozjum Plastech, nasz kolega Pan Jerzy Dziewulski prezentował, założenia konstrukcyjne, analizy symulacyjne oraz przewidywane możliwości formy „pierwszej generacji”. W tamtym czasie forma była dopiero wykonywana „w metalu” a premierę jej możliwości można było zobaczyć na zeszłorocznych targach Plastpol na stoisku firmy Wadim Plast.

W tym roku chcielibyśmy Państwu zaprezentować wyniki naszej pracy i porównać je z założeniami z zeszłego roku. Dodatkowo przedstawimy narzędzie „drugiej generacji”, które przy zachowaniu wszystkich założeń dotyczących wydajności produkcji i konstrukcji wyrobu końcowego otworzyło nowe możliwości związane z produkcją skrzynki na pieczarki.

Najnowsza forma ma zwartą budowę co umożliwia jej montaż na maszynie o sile zwarcia 280 Ton (typowa maszyna wykorzystywana przy produkcji skrzynek ma siłę zwarcia 450 Ton, forma Wadim Plast „pierwszej generacji” umożliwiała pracę na wtryskarce 350 Ton). Dzięki analizą numerycznym udało się zachować równie wysoką sztywność formy co w przypadku narzędzi o dużo większych gabarytach. Taki efekt możliwy był do osiągnięcia tylko dzięki zastosowaniu nowoczesnych materiałów do budowy form, w tym np. specjalnej stali o wysokiej przewodności cieplnej (około 66 W/m*K) czy nowoczesnego siłownika elektrycznego napędzanego silnikiem servo (który wspomaga usuwanie wypraski). Również aspekt technologiczności wykonania formy nie został pominięty. Dotychczas bardzo skomplikowany, pracochłonny i kosztowny w wykonaniu układ chłodzenia został zastąpiony znacząco prostszym gwarantującym ten sam czas cyklu. Decyzja o takim uproszczeniu została podjęta po uprzednich analizach termicznych.

Poprzez ten krótki wstęp chciałbym Państwa zachęcić do wysłuchania naszej prezentacji i do jak najszerszego korzystania z nowoczesnych narzędzi wspomagających konstrukcję formy wtryskowej.

Paweł JURKOWSKI

Dyrektor Techniczny

WADIM Plast Narojek Sp.J.

05-816 Michałowice

ul. Graniczna 10, Reguły

T. +48 22 7233812, F. +48 22 7235201

E.

http://www.wadim.com.pl

Brak Zgody Autora Na Udostępnienie Prezentacji - Proszę Kontaktować Się Indywidualnie