1. Cégbemutatás

Ügyfelünk egy több mint 50 éves múltra visszatekintő vállalat, amely világszerte 30 országban van jelen. Különböző iparágakban közel 16.000 beszállítóval van kapcsolatban. Ezen esettanulmányban bemutatott projekt a vállalat magyarországi üzemében valósult meg, amely főként elektronikai eszközök gyártóival és autóipari OEM és Tier 1 beszállítókkal dolgozik együtt.

2. Cél

Az együttműködés elsődleges célja a nyomásmérés kínálta lehetőségek feltérképezése,  és vizsgálata volt, hogy ügyfelünknek milyen esetekben érdemes a Cavity Eye nyomásmérési és felügyeleti rendszert alkalmaznia.
Ennek megfelelően a bemutatásra kerülő projektnél partnerünkkel ezúttal nem a legtöbb selejtet gyártó, hanem egy relatíve jól működő, de optimalizálásra szoruló szerszámot választottunk ki. A fészeknyomás csökkentése mellett a stabil folyamat, folyamatfelügyelet és selejt válogatás megvalósítását jelöltük meg célként.

3. Kihívás

A kiválasztott 8 fészkes szerszámmal üvegszáltöltetű (PA6 GF50) belső funkcionális alkatrészt gyártanak. A szenzorok és a mérőműszer telepítését követően megvizsgáltuk a partnerünk által használt beállításokkal kirajzolódó nyomásgörbét. Jól látható volt, hogy a formaüregi nyomás meglehetősen magas, amely miatt nagyobb mértékben koptatja, veszi génybe a szerszámot és így negatívan befolyásolja annak élettartamát. Emellett nagy kitöltési idő és a nyomásmaximum különbségeket tapasztaltunk, amely fészekbalansz problémákra utalhat. Az adatok elemzése arra is rámutatott, hogy nagy a szórás az adagolási és ciklusidők tekintetében, amely megerősítette a hibás vagy kopott gépi alkatrészek jelenlétét.

1. ábra A gyártott alkatrész

4. Megoldás

A fenti problémák kiküszöbölésének érdekében elsőként a fészeknyomás csökkentése volt a célunk. Ezt több beállítás változtatásával valósítottuk meg:

 - Korábbi átkapcsolás beállítása

 - Utónyomás csökkentése

 - Hosszabb utónyomási idő

 - Gyorsabb fröccsöntési sebesség profil alkalmazása – rövidebb fröccsöntési idő

A technológiai paraméterek változtatása során figyelmet kellett arra is fordítani, hogy az optimalizáció előtti és utáni állapotban a nyomásintegrálok közel azonosak legyenek. A nyomásintegrál és a termék méret között kapcsolat miatt így biztosítható, hogy a módosított technológiával gyártott alkatrészek is a megfelelő mérettartományon belül legyenek.
Mindezek figyelembevétele mellett is a korábbi ~700 bar maximum nyomást ~400 bar értékre sikerült csökkenteni. Az alacsonyabb nyomásnál kisebb a termikus terhelés éri a szerszámot és ezáltal csökken a hő okozta deformáció. Csökkenhet az anyagfáradás és a súrlódás is, utóbbi hatása az üvegszálas anyagok esetében különösen fontos. Így hosszabb szerszám élettartammal számolhatunk.

 

2. ábra Nyomásgörbe optimalizáció előtt és után

A következő lépésben a fűtött csatorna beállítások módosításával optimalizáltuk a fészekbalanszot. Ennek eredményeképpen ciklusonként jelentősen tudtuk csökkenteni nem csak a kitöltési idő különbségeket, hanem a nyomás maximum különbségeket is. A 74 bar eltérés 47 bar-ra csökkent az optimalizáció után, ami közel 35%-os változást jelent.

3. ábra Nyomásmaximum különbség optimalizáció előtt és után

4. ábra Kitöltési idő különbségek optimalizáció előtt (felül) és után (alul)

A Cavity Eye által szolgáltatott adatok feldolgozásával, analízisével felderíthető arra, hogy hol vannak a folyamatban hibás tényezők. Esetünkben az adagolási- és ciklusidőket vizsgálva jól látható, hogy ezen tényezők szórása igen nagy volt, ami instabil folyamatra utalt. Ennek megoldására a csiga és henger állapotának ellenőrzését javasoltuk. A kopott alkatrészek cseréjét és optimalizációt követően az adagolási idők jelentősen csökkentek és szinte ugyanúgy alakultak ciklusról ciklusra. Kvázi stabil folyamatot kaptunk.

5. Eredmény

A nyomásmérésen alapuló folyamat optimalizációnak köszönhetően a fészeknyomás maximumot 300 bar-ral tudtuk csökkenteni, ami a szerszám élettartamának hosszabbodását eredményezte. Az új, optimalizált technológiával, a nyomásintegrál csökkenést utónyomási idő növeléssel kompenzálva alegyártott termékeknél nem tapasztaltunk minőségi vagy méretbeli  eltérést a korábbi állapothoz képest. Az esetleges hibás darabok elkülönítését a Cavity Eye rendszer segítségével működő automatikus selejtválogatás biztosítja. Az alacsonyabb formanyomás által a záróerőt a korábbi   120 tonnáról 80tonnára sikerült csökkenteni, ami jobb szellőzést, energiahatékonyságot és kisebb igénybevételt eredményezett.
Összességében elmondható, hogy a nyomásmérés a selejtes leválogatáson túl is számos alkalmazási lehetőséget rejt magában. A rendszer által szolgáltatott adatok felhasználhatók a folyamatok optimalizálására, hibaanalízisre, karbantartás, alkatrészcsere időszerűségének alátámasztására.

Az intézkedéseknek köszönhetően az esetleges selejtes termékek automatikus leválogatása zökkenőmentesen működik, a stabil gyártási technológia beállításával jelentősen javult a termékek minősége is. Az első teszt gyártási periódus alatt a termékek 100%-os szemrevételezése során nem találtak hiányos vagy minőségileg problémás darabot, a Cavity Eye rendszer által jónak minősített darabok között. A Cavity Eye által selejtezett darabok között volt csupán néhány repedt, amely termék tervezési problémára vezethető vissza, így a további gyártások során a 100%-os kézi válogatás elhagyható lett.