Poznaj najczęstrze przyczyny problemów produkcyjnych w procesie formowania wtryskowego

Problemy produkcyjne w procesie formowania wtryskowego wynikają z wielu czynników, które mają bezpośredni wpływ na jakość wyrobów, koszty produkcji i generowany ślad węglowy. Każda wadliwie wyprodukowana wypraska może wygenerować wysokie obciążenia finansowe. Większość przyczyn w procesie wtrysku tworzyw przekłada się natomiast bezpośrednio na cenę detalu sprzedawanego do klienta zewnętrznego oraz wysokość marż produkcji i opłacalność projektu. W poniższym artykule omówię najczęstsze przyczyny problemów produkcyjnych w procesie formowania wtryskowego, dzięki czemu dowiesz się, jak możesz zminimalizować ich wpływ na swoją działalność.

Najczęstsze przyczyny problemów w procesie formowania wtryskowego?

Wśród kluczowych źródeł takich problemów znaleźć można niewłaściwy dobór tworzyw sztucznych, bądź zmianę ich parametrów przetwórczych podczas produkcji, problemy eksploatacyjne i konserwacyjne form wtryskowych czy gwałtowną zmianę warunków i nastaw procesowych. Większość tych przyczyn przekłada się bezpośrednio na cenę detalu sprzedawanego do klienta zewnętrznego oraz wysokość marż produkcji i opłacalność projektu.

Wpływ tworzywa sztucznego na proces formowania wtryskowego

Tworzywo sztuczne wykorzystywane w procesie przetwórczym może spowodować szerokie spektrum zmian procesowych, generując błędy produkcyjne. Zmiana właściwości przetwórczych tworzywa sztucznego może zdarzyć się nawet pomiędzy następnymi partiami materiału dostarczanymi przez tego samego producenta. Niska jakość surowca, jego zanieczyszczenie lub nadmierna wilgoć materiału mogą prowadzić do powstawania wad powierzchniowych, wad geometrii, jam próżniowych czy problemów z wytrzymałością mechaniczną produktu. Tego rodzaju defekty wymagają często powtórzenia produkcji lub dodatkowej obróbki, co bezpośrednio przekłada się na zwiększenie zużycia energii elektrycznej oraz wprowadza dodatkowe odpady materiałowe, znacząco podnosząc koszty produkcji i ślad węglowy. Nawet jeżeli w pełni uda się zawrócić produkcyjnie materiał już raz przetworzony, to należy liczyć się z powtórnym kosztem przetwórstwa i produkcji, wliczając w niego koszty pracownicze, logistyczne, pracy gniazda produkcyjnego oraz przygotowania materiału.

Jak jakość surowca może wpłynąć na wynik produkcji?

Wątpliwości dotyczące jakości tworzywa dostarczonego do naszego zakładu pracy mogą rozwiać materiałowe badania laboratoryjne. Podczas takich badań można wykazać zmiany właściwości reologicznych roztopionej masy (badanie plastometryczne), pogorszenie właściwości mechanicznych stopu (rozciąganie, twardość, udarność) czy zmianę cech jakościowych (spektrofotometria) względem danych zawartych w karcie technicznej tworzywa. Badania takie przeprowadzamy na zamówienie naszych klientów w naszym Centrum Badawczo-Rozwojowym.

Rola formy wtryskowej w procesie produkcyjnym

Jeżeli wykluczono problemy materiałowe, kolejnym ważnym czynnikiem, na który należy zwrócić uwagę, jest samo narzędzie produkcyjne. Problemy związane z formą, takie jak niewłaściwe bądź zabrudzone odpowietrzenie, błędy konstrukcyjne czy zużycie formy, mogą prowadzić do trudności procesowych. Pojawiające się i znikające turbulencje powierzchniowe, deformacje detalu oraz pojawiające się linie łączenia w końcowej drodze płynięcia masy są częstym wskazaniem problemów z odpowietrzeniem formy. Tworzywo, ze względu na stres i ciśnienie, jakiemu zostaje poddane podczas obróbki, może ulegać degradacji i tworzyć osady na powierzchni źle wypolerowanych kanałów odpowietrzających.

Znaczenie konserwacji i regularnej inspekcji form wtryskowych

Zmiana nastaw procesowych związanych z problemami formy może w skrajnych wypadkach doprowadzić do uszkodzenia formy wtryskowej. Ze względu na zbyt duże nastawy sił zwarcia, w dłuższym okresie czasu dochodzi do nadmiernego naprężania materiału narzędzia, które może ulec permanentnym odkształceniom plastycznym. Każdy z tych problemów może oznaczać konieczność przeróbek i remontów, co dodatkowo obciąża proces produkcji i zwiększa jego koszty. Ponadto, częste awarie formy prowadzą do długotrwałych przestojów, co obniża efektywność całej produkcji przetwórczej. Należy z wyprzedzeniem planować serwisy i  konserwację narzędzi wtryskowych, a dla procesów kluczowych w przedsiębiorstwie warto rozważyć konstrukcję formy dublera, która będzie w stanie podtrzymać proces przetwórczy w wypadku awarii gniazda podstawowego.

Zmiany warunków procesowych – jako przyczyna problemów przetwórczych

Problemów przetwórczych mogą przysporzyć również wahania warunków procesowych podczas produkcji. Zmiany temperaturowe czy wilgotności powietrza w krótkim odstępie czasu mogą wpłynąć negatywnie na nawet najbardziej stabilne procesy wtryskowe. Brak odpowiedniej kontroli nad parametrami technologicznymi może prowadzić do powstawania nieprzewidywalnych wad wyprasek, które często odkrywane są z dużym opóźnieniem, co z kolei przekłada się na straty materiałowe.

Nowoczesne technologie i systemy kontroli w formowaniu wtryskowym

Aby zapobiegać problemom technologicznym, warto wprowadzić bardziej zaawansowane metody monitorowania i kontroli procesu. Producent urządzeń wtryskowych KraussMaffei stworzył nowatorski system adaptacyjnej kontroli procesu APC plus, który skutecznie pozwala na eliminację błędów wynikających ze zmiany warunków przetwórczych. Rozwiązania MES do zarządzania produkcją zgodne z ideą Przemysłu 4.0 również mogą pomóc w diagnozie problemów związanych z efektywnością gniazd produkcyjnych.

Ekologiczne i ekonomiczne korzyści z optymalizacji procesu wtryskowego

Zastosowanie powyższych metod pozwoli nie tylko na usprawnienie produkcji i obniżenie kosztów, ale także na prowadzenie bardziej zrównoważonego i ekologicznego procesu produkcyjnego, co w dzisiejszych czasach jest coraz bardziej pożądane zarówno z punktu widzenia ekonomicznego, jak i środowiskowego. Regularna konserwacja maszyn i form, a także dokładne przygotowanie materiałów przed rozpoczęciem produkcji, mogą również znacząco zredukować ryzyko wystąpienia problemów. Ponadto, optymalizacja procesów produkcyjnych pod kątem zużycia energii elektrycznej i mediów przemysłowych nie tylko obniży koszty, ale również przyczyni się do zmniejszenia śladu węglowego.

Jak inwestować, aby zredukować koszty?

Przykładowo, precyzyjnie dobrana siła zwarcia może znacząco zmniejszyć ryzyko powstawania odpadów produkcyjnych, a jednocześnie wydłużyć bezawaryjny czas pracy narzędzia formującego. Inwestycje w lepszej jakości surowce oraz bardziej zaawansowane technologie, takie jak formy z bardziej precyzyjnym systemem odpowietrzania czy systemy kontroli produktów, stają się powszechne w polskim przemyśle przetwórczym.

Jeśli chcesz zminimalizować problemy w procesie formowania wtryskowego, zoptymalizować swoje procesy produkcyjne lub potrzebujesz wsparcia w rozwiązaniu konkretnych problemów w procesie formowania wtryskowego, skontaktuj się z naszym Centrum Badawczo-Rozwojowym Dopak. Nasi eksperci świadczą usługi doradztwa technologicznego i z pewnością pomogą Ci osiągnąć najlepsze wyniki w Twojej produkcji!

Autor: Konrad Belka, Kierownik Techniczny Centrum Badawczo-Rozwojowego Dopak

Czytaj również: