부품 품질을 저하시키지 않고 SMC 성형 사이클 시간을 줄이는 방법

1. 실제로 SMC 성형 사이클 시간을 결정하는 것은 무엇입니까?

SMC 성형 사이클 시간은 단지 경화 시간인 것처럼 취급되는 경우가 많습니다. 실제로 전체 생산 주기에는 여러 개별 단계가 포함됩니다.

예를 들어, 프로세스의 경화 시간이 120초인데 작업자가 수동으로 재료를 충전하고 성형 부품을 제거하고 다음 사이클을 준비하는 데 35초가 더 소요된다면 경화를 5초 줄이는 것이 처리 단계를 자동화하는 것보다 영향이 적을 수 있습니다.

2. 단순히 속도를 높이는 대신 프레스 폐쇄 프로필을 최적화하십시오.

사이클 시간 개선을 찾는 첫 번째 장소 중 하나는 프레스 동작입니다. 그러나 SMC 프레스는 개방 위치에서 최대 압력까지 최대 속도로 단순히 닫혀서는 안 됩니다.

실제 압축 성형 사이클은 일반적으로 여러 모션 단계를 사용합니다.

느린 폐쇄가 너무 일찍 시작되면 귀중한 사이클 시간이 낭비됩니다. 너무 늦게 시작하거나 너무 빠르게 시작하면 공기 갇힘, 과도한 플래시, 불안정한 흐름 등의 결함이 증가할 수 있습니다.

3. 흐름 시간을 줄이기 위해 충전 설계 개선

충전 패턴은 캐비티를 채우기 전에 SMC가 얼마나 멀리 흘러야 하는지에 직접적인 영향을 미칩니다.

비효율적인 충전 패턴에는 과도한 재료 이동이 필요할 수 있으며, 이로 인해 흐름 시간이 늘어나고 다음이 발생할 수도 있습니다.

• 섬유 배향 변화;
• 흐름 표시;
• 수지가 풍부하거나 수지가 부족한 지역;
• 공기 포획;
• 국부적인 두께 변화;
• 뒤틀림.

따라서 주기 최적화에는 다음과 같은 실험이 포함되어야 합니다.

• 충전 범위;
• 시트 치수;
• 레이어 수;
• 충전 위치;
• 정위;
• 총 충전 중량.

4. 금형 온도를 신중하게 최적화하세요.

금형 온도는 수지 흐름과 경화 속도 모두에 큰 영향을 미칩니다.

온도가 증가하면 경화가 가속화되고 유지 시간이 단축될 수 있지만 이는 검증된 재료 처리 기간 내에서만 가능합니다.

금형이 너무 뜨거워지면 SMC가 캐비티를 완전히 채우기 전에 수지가 경화되기 시작할 수 있습니다. 가능한 결과는 다음과 같습니다.

• 짧은 샷;
• 빈약한 갈비뼈 충전;
• 흐름 표시;
• 표면 결함;
• 과도한 내부 스트레스.

온도가 너무 낮으면 반대의 문제가 발생합니다. 즉, 경화 시간이 더 오래 걸리고 프레스가 불필요하게 점유된 상태로 유지됩니다.

열 균일성을 개선하면 공칭 금형 온도를 높이지 않고도 주기 시간을 줄일 수 있는 경우가 있습니다. 금형의 가장 차가운 부분이 더 이상 최소 경화 시간을 결정하지 않기 때문입니다.

5. 실제 치료 거동을 기반으로 치료 시간 단축

경화 시간은 종종 SMC 성형 사이클의 가장 큰 단일 부분을 나타내므로 이를 확실한 최적화 목표로 만듭니다.

그러나 성형 부품이 개봉 직후 시각적으로 만족스러운 것처럼 보인다고 해서 경화 시간을 단축해서는 안 됩니다.

치료가 충분하지 않으면 다음이 발생할 수 있습니다.

• 성형 후 변형;
• 물집;
• 차원 드리프트;
• 기계적 성능 감소;
• 도장 또는 2차 가공 중 표면 문제;
• 열 안정성이 좋지 않습니다.

더 나은 접근 방식은 공정 시험과 적절한 경우 DSC와 같은 재료 특성화를 사용하여 최소 허용 경화 시간을 결정하는 것입니다.

프로세스가 현재 매우 보수적인 보류 시간을 사용하는 경우 대조 시험을 통해 다음을 확인하면서 단계적으로 이를 줄일 수 있습니다.

• 배출 후 부품 온도;
• 치수 안정성;
• 냉각 후 변형;
• 표면상태;
• 기계적 성질;
• 치료 후 행동.

6. 금형 가열 및 열 균일성 향상

금형 온도가 고르지 않으면 전체 성형 사이클이 부품의 가장 차가운 부분이 경화될 때까지 기다리게 됩니다.

일반적인 열 문제는 다음과 같습니다.

• 열악한 히터-존 균형;
• 잘못된 열전대 위치;
• 히터 성능 저하;
• 두꺼운 금형 섹션과 얇은 금형 섹션 사이의 큰 차이;
• 금형 가장자리 근처의 열 손실;
• 금형 부품 간의 열 접촉 불량.

주기적인 열 매핑은 이러한 차이점을 식별하는 데 도움이 됩니다.

이는 단순히 모든 히터 설정점을 늘리는 것보다 더 안전한 경우가 많습니다.

7. 압력 형성 및 유지 압력 최적화

압력은 재료 흐름의 올바른 단계에서 발생해야 합니다. 너무 일찍 전체 압력을 구축하면 흐름이 제한되거나 플래시가 증가할 수 있으며, 압력을 너무 느리게 구축하면 기계 시간이 낭비되고 압축이 불충분해질 수 있습니다.

엔지니어는 프로그래밍된 값에만 의존하기보다는 실제 프레스 곡선을 검토해야 합니다.

8. 금형 개방, 배출 및 처리 시간 단축

많은 제조업체는 거의 전적으로 경화 시간에만 집중하고 경화가 이미 완료된 후 손실되는 몇 초는 간과합니다.

잠재적인 기회는 다음과 같습니다:

• 더 빠르지만 통제된 감압;
• 최적화된 금형 개방 속도;
• 더 짧은 불필요한 완전 개방 이동;
• 자동 이젝터 순서;
• 로봇 부품 제거;
• 자동 이형제 분사;
• 프레스 외부에서 병렬 전하 준비;
• 자동 다음 충전 위치 지정.

예를 들어, 프레스가 매 사이클마다 필요 이상으로 300mm 더 열리면 열림 시간과 닫힘 시간이 모두 낭비됩니다.

9. 현재 부품이 경화되는 동안 다음 충전 준비

가장 간단한 생산성 향상 중 하나는 재료 준비 작업을 프레스 사이클 외부로 옮기는 것입니다.

다음 충전을 준비하기 전에 금형이 열릴 때까지 기다리는 대신 작업자 또는 자동화는 경화 단계에서 금형을 준비할 수 있습니다.

여기에는 다음이 포함될 수 있습니다.

• SMC 시트 절단;
• 요금의 무게를 재는 것;
• 적층 레이어;
• 오리엔테이션 확인;
• 로딩 트레이에 충전물을 놓습니다.

인쇄기는 수동 준비를 기다리기보다는 가치를 창출하는 성형을 수행하는 데 최대한 많은 시간을 투자해야 합니다.

10. 반복으로 인해 병목 현상이 발생하는 경우 자동화를 사용하십시오.

자동화는 경화 시간을 자동으로 줄여주지는 않지만 성형 주기 사이의 변동과 데드 타임을 크게 줄일 수 있습니다.

11. 불량률을 위해 주기 시간을 거래하지 마십시오

폐기 및 재작업이 증가하면 더 빠른 주기는 유용하지 않습니다.

프로세스가 180초에서 160초로 단축되었지만 거부율이 1%에서 7%로 증가했다고 가정해 보겠습니다. 이론적 생산성 향상은 다음을 통해 크게 손실될 수 있습니다.

• 스크랩 재료;
• 재작업 노동;
• 교체 부품에 사용되는 기계 시간;
• 품질 검사;
• 생산 중단.

12. 실제적인 주기 최적화 작업흐름

13. 어떤 매개변수를 모니터링해야 합니까?

SMC 성형 시스템 전체를 개선하여 Cycle Time 단축

하나의 매개변수를 변경한다고 해서 가장 빠른 SMC 프로세스가 생성되는 것은 아닙니다.

지속 가능한 주기 단축은 다음과 같은 조정을 통해 이루어집니다.

대부분의 경우, 가장 안전한 생산성 향상은 부가가치가 없는 움직임을 제거하고, 충전 배치를 개선하며, 공격적인 경화 시간 단축을 시도하기 전에 금형 온도를 안정화하는 것에서 비롯됩니다.

더 빠른 생산에는 빠른 접근, 제어된 흐름, 압력 형성, 유지, 감압 및 개방 사이의 반복 가능한 전환이 필요하기 때문에 잘 제어된 유압 프레스도 중요합니다.