Formarea prin injecție: există un parametru important al procesului

Mi sa adresat recent o întrebare care mi-a provocat o reacție emoțională gravă din cauza ignorării totale a principiilor științifice care stau la baza unui proces de formare. Pentru mine, întrebarea - "Care este cel mai important parametru de proces al unui proces de formare?" - este asemănătoare cu întrebarea care dintre copiii mei mi-a plăcut mai mult. Prima mea reacție, pe care am fost (din fericire) capabilă să păstrez de la verbalizarea: "Mă glumești?"

Un fundal mic: M-am așezat cu un grup de la un producător major de medicamente pentru a discuta despre validarea procedeelor medicale prin injecție și despre principiile de formare științifică prin injecție. Deci, să ne întrebăm care parametru este cel mai important, mai ales de către cineva din partea medicală a industriei noastre, a fost surprinzător, să spunem cel mai puțin.

Având în vedere că, pe piața medicală, procesul de turnare în sine este în esență o specificație a clientului, ca fiind esențială pentru produsul de transport ca dimensiunile piesei, nu mă așteptam la acest tip de întrebare.

Dacă nu puteți umple piesele la fel, nu puteți împacheta piesele la fel, astfel încât valorile Cpk pot deveni extrem de scăzute.

Indiferent dacă este vorba de medicamente sau de farmacii, clientul cere în mod obișnuit să dați dovadă că produsul pe care l-ați rulat a fost turnat în limitele de control ale procesului stabilite în timpul validării. Aș susține că OQ sau calificarea de exploatare este etapa protocolului IQ / OQ / PQ în care se dezvoltă procesul de procesare, în timp ce PQ (Performance Qualification) stabilește limitele superioare și inferioare de control, dar acesta este un articol diferit.

Această conversație a fost motivația pentru această coloană, unde m-am gândit că ar argumenta punctele pentru mai mulți parametri ai procesului ca fiind "cei mai importanți" și cu ajutorul căruia poate ajuta să se identifice dacă există, de fapt, un parametru de proces "cel mai important". Ce loc mai bun pentru a începe decât răspunsul pe care l-am dat în mod neplăcut la acel moment, după ce am făcut foarte clar că toate producțiile unui proces de turnare prin injecție sunt importante.

• Bilantul de umplere : Am realizat foarte clar că balanța de umplere pe cont propriu nu este din punct de vedere tehnic un parametru, ci de fapt o producție a multor parametri. Acestea fiind spuse, dacă ar fi trebuit să aleg ceva, balanța de umplere ar fi unul dintre punctele de plecare în procesul de dezvoltare.

Aproape că mi-am pierdut calmul când întrebarea de urmărire a fost: "Bine, deci care este cel mai important parametru în controlarea echilibrului umplerii?" Răspunsul meu: "Într-adevăr?" În mod literal, sute de variabile pot afecta echilibrul umplerii. Fie că este vorba despre termodinamică, procentul de regrindere, dimensiunile mucegaiului sau forfecare, este imposibil să alegeți una dintre acestea ca fiind mai importantă decât celelalte.

Acestea fiind spuse, se poate discuta despre importanța unei umpleri echilibrate și, mai important, a efectelor neechilibrată a umplerii va avea o calitate și o repetabilitate dimensională, în special în ceea ce privește cerințele medicale pentru a atinge numerele Cpk și Ppk de 1,33 și 1,67, respectiv. Cpk a unei specificații dimensionale în industria de turnare medicală este pur și simplu compararea unei cavități cu alta. Deci, ajută la determinarea variației de la Cavitate Unu la, să zicem, Cavitatea 32 pe o matriță cu 32 de cavități și așa mai departe. Umplerea balanței este absolut critică din această perspectivă. Dacă nu puteți umple piesele la fel, nu puteți împacheta piesele la fel, astfel încât valorile Cpk pot deveni extrem de scăzute.

Cavitățile care se umple pe prima etapă vor fi împachetate mai puțin, deoarece vâscozitatea în aceste cavități va deveni extrem de ridicată. Nu uitați regula de bază a fluxului de plastic: Plasticul curge în direcția celei mai puțin rezistente. Dacă avem o matriță cu două cavități și o cavitate este plină pe prima treaptă și cealaltă este de 80% plină, calea cea mai mică rezistență devine cavitatea care nu este complet plină.

Un umplere echilibrată asigură ca fiecare cavitate să se umple și să se împacheteze la același punct în timp; se asigură că fiecare cavitate se confruntă cu condiții similare de proces. Este un element fundamental pe care se construiește un proces, așa că importanța este evidentă, dar numirea acestuia "parametrul cel mai important" este încă dificilă.

• Timp de umplere : poate cel mai important parametru de proces este timpul de umplere. Permiteți-mi să fiu clar din nou - aceasta este o ieșire nu o valoare de referință. Parametrul cuvântului este definit ca "o cantitate a cărei valoare este aleasă pentru circumstanțele particulare". Facem selectarea unui timp de umplere, dar facem acest lucru prin ajustarea parametrilor mașinii. Fundamentele formării, pe care mulți dintre noi am adoptat-o, se concentrează asupra rezultatelor procesului.

Întreaga premisă a "celui mai important parametru" este discutabilă, având în vedere că mulți parametri contribuie la ieșirile procesului. Există mai multe modele care ar spune că timpul de umplere este fundamentul procesului dvs. și există multe experimente folosite pentru ao stabili.

De obicei, am efectuat un studiu privind reologia, liniaritatea vâscozității, balanța umplerii și variația mașinii înainte de a identifica timpul de umplere al unui proces. Am spus balanța de umplere? Am facut. Balanța de umplere este foarte afectată de rata de umplere și se va schimba în funcție de cât de repede sau de lent vom injecta.

Un proces de turnare prin injecție este un proces conectat, ceea ce înseamnă că mai multe variabile și parametri vor avea un impact direct sau indirect unul asupra celuilalt. Foarte puțin despre un proces de turnare prin injecție este izolat și nu va avea un impact asupra altceva.

Cu timpul de umplere, unii procesori pot efectua mai puține experimente, iar unele ar putea chiar să adauge la listă. Indiferent de modul în care sunt identificate orele de umplere, este esențial să ne asigurăm că menținem același timp de umplere pe întreaga durată de viață a mucegaiului sau a piesei respective. Dacă menținem un timp de umplere, asigurăm echivalența orientării moleculare, ceea ce duce la umplerea în mod constant a alergării. Dacă vom umple în mod constant pentru a rula, acest lucru va contribui la o contracție consecventă, rata de forfecare și balanța de umplere.

Din nou, există mai multe variabile care afectează modul în care o parte se micșorează și eu mă îndrept doar spre una. Există mulți experți în industria noastră care ar spune că timpul de umplere este fundamentul unui proces robust, dar este într-adevăr cel mai important?

Acum, dacă ne întrebăm "Ce am nevoie pentru a asigura un timp de umplere repetabil?", Răspunsul este presiunea corectă de injectare. Asa de. înseamnă că presiunea de injecție este cel mai important parametru?

• Presiunea de injecție : Presiunea de injecție este esențială pentru un proces repetabil și, deși vă așteptați la o anumită variație în această ieșire, dacă aveți o presiune insuficientă, poate fi catastrofală calitatea piesei.

Procesele limitate la presiune nu au capacitatea de a se adapta pe baza variațiilor vâscozității materialelor. Dacă vâscozitatea materialului crește dincolo de presiunea disponibilă a mașinii, curba noastră de presiune se va aplati brusc și timpul de umplere va crește. Va dura mai mult timp ca mașina să atingă punctul de transfer V-to-P, dacă este cazul. Există mai multe defecte care pot fi cauzate de acest lucru, în special de fotografii scurte sau submăsuri.

Întreaga premisă a "celui mai important parametru" este discutabilă, având în vedere că mulți parametri contribuie la ieșirile procesului.

Când ne referim la formarea științifică sau turnarea decuplată, ne referim într-adevăr la o primă etapă controlată de viteză, dar suntem complet incapabili să controlăm acea viteză dacă avem o limită a cantității de presiune pe care trebuie să o obținem.

Știu de mai multe procesoare care ignoră presiunea de injecție atunci când vine vorba de monitorizarea procesului, argumentând că "atâta timp cât nu este limitată, nu este o ieșire critică a procesului", și că ne așteptăm să vedem variații.

Sunt de acord că ne așteptăm să vedem variații, dar cât de mult este prea mult și de ce este atât de important? Aș spune că o variație prea mare este orice în afara variației normale "normale" în timpul executării validării. În funcție de specificațiile produsului și clientului, este important să provocați procesul în timpul validării și să modificați modificările viscozității. De exemplu, dacă specificația dvs. vă permite să adăugați regrind în producție, atunci trebuie să includeți o rulare cu regrind în timpul validării procesului.

Odată ce aveți o linie de referință și ați identificat variații normale pentru procesul dvs., atunci când variația vârfului de injecție-presiune depășește această valoare de bază, este important să înțelegeți de ce. Nu spun că ar trebui să respingeți imediat acest produs, spun că acest produs trebuie revizuit și, mai important, molarul trebuie să identifice de unde provine variația adăugată.

• Presiunea în cavități : Având în vedere faptul că milioanele de dolari pe care moldsii le cheltuiesc în fiecare an, adăugând traductori de presiune în cavități și echipamente pentru monitorizarea și controlul procesului lor, presiunea în cavitate trebuie să fie o ieșire critică. Având capacitatea de a împacheta fiecare cavitate pe baza presiunii în cavitate sau chiar de a controla transferul V-to-P prin presiunea în cavitate, asigură stabilitatea dimensională de la o parte la alta și împușcată. Deși investiția poate fi substanțială, beneficiile sunt dovedite. Acestea fiind spuse, poziția mea nu este că fiecare produs are nevoie de această tehnologie.

Dacă sunteți o mașină de curățat pentru automobile și dacă modelați produse de suprafață din clasa "A", chiar și piesele care se execută în limitele de control pentru presiunea în cavitate pot să nu fie acceptabile din cauza unor defecte vizuale.

Asigurați-vă că aveți o forță de muncă calificată, motivată și instruită corespunzător este în cele din urmă ceea ce va determina calitatea produsului trimis clientului dvs.

Traductorii de presiune în cavități nu vă vor anunța dacă piesele au o zgârietură sau un strat de rugină pe textură. Dacă sunt configurate corespunzător, pot monitoriza scurgerile și blițul; dar traductorii de presiune în cavitate ar putea să nu atragă defecte vizuale care nu sunt legate de fluxul material.

Dacă traductoarele de presiune a cavității sunt instalate în locațiile corecte, presiunea de vârf a cavității poate asigura un nivel ridicat de control și monitorizare. Cu toate acestea, aș spune că cel mai mare beneficiu al traductoarelor de presiune a cavității nu este chiar ieșirea de presiune a cavității. Rata de răcire produsă de un traductor de presiune în cavitate asigură viteza la care plasticul se îndepărtează de traductor. Acest lucru poate reasigura formatorii că apa se răcește la aceeași viteză pe fiecare rulare. Deci, poate argumentul pentru presiunea cavității este de fapt un argument pentru traductorii de presiune în cavitate.

Aceasta ar fi o poziție dificilă de luat, totuși, având în vedere că există atât de mulți producători de succes care nu investesc în această tehnologie, dar sunt încă producători de date științifice bazate pe date.

• Oameni ca parametru : Încercarea de a identifica un "parametru cel mai important" pentru un proces conectat ca al nostru este absolut imposibil. Nu există un parametru cel mai important și nici nu există o piesă de echipament cea mai importantă. Există însă o resursă critică care este "cea mai importantă" și care este membrii echipei dvs.

Persoanele dvs., de la tehnicieni până la operatori, tuturor celorlalți, sunt cele mai importante. Indiferent dacă discutăm despre procesul de dezvoltare, controlul proceselor sau tehnologii, persoana care a stabilit acel loc de muncă are cea mai mare influență asupra succesului său. Asigurați-vă că aveți o forță de muncă calificată, motivată și instruită corespunzător este în cele din urmă ceea ce va determina calitatea produsului trimis la client.

Investiția în oameni la fel de mult, dacă nu mai mult decât investiți în echipament, este esențială pentru un proces de turnare sigură și reușită a injecției. Gândiți-vă la acest lucru: Dacă decideți să spuneți că timpul de umplere este cel mai important parametru de proces și dacă aplicați limite de control strânse, cineva trebuie să activeze aceste controale.

Cineva trebuie să înțeleagă nu numai modul de activare a comenzilor, ci și modul de depanare atunci când echipamentul nu funcționează corect. O mare parte din formarea noastră din industrie se concentrează asupra abilităților de inginerie și de dezvoltare a procesului, dar încă nu oferim cursuri de formare pentru tehnicieni de formare și de configurare sau chiar operatori.

Avem nevoie de standarde similare celorlalte meserii calificate și de o cale de carieră clară pentru membrii echipei noastre tehnice. Am petrecut mulți ani în turnarea prin injecție, lucrând cu toate tipurile de echipamente și dezvoltând procese și sisteme pentru a le monitoriza. Vă pot spune că aceste sisteme nu pot înlocui niciodată un tehnician bine pregătit. În schimb, le dau instrumentele necesare pentru a oferi clienților noștri cele mai bune eficiențe din clasă și o calitate a pieselor. Unul nu este independent de celălalt. Ca un proces de turnare prin injecție, resursele noastre (echipamentul și membrii echipei) sunt un proces conectat și formatorii nu reușesc să-i izoleze.