Ausstoß ist ein einfaches Produkt
Der Ausstoß eines Behälterwerkzeugs ergibt sich aus vier miteinander multiplizierten Größen: der Zahl der Kavitäten, der Zahl der Zyklen pro Stunde, den Stunden, in denen die Maschine tatsächlich läuft, und dem Anteil der Teile, die die Inspektion bestehen. Ein Werk kann den Ausstoß steigern, indem es Kavitäten hinzufügt, den Zyklus verkürzt, mehr Schichten fährt oder den Ausschuss senkt. Jeder Weg hat Kosten, und jeder hat eine Grenze. Der Stahl entscheidet, wie lange das Werkzeug dies leistet, bevor es eine größere Reparatur braucht.
Einkäufer müssen den Ausstoß selten selbst berechnen, sollten aber wissen, welchen Hebel ein Angebot zieht. Ein niedriger Stückpreis auf Basis eines Zyklus, den das Teil nicht durchhält, oder einer Kavitätenzahl, die die Maschine nicht gleichmäßig fahren kann, wird später im Programm zu Problemen mit der Deckelpassung oder zu verspäteten Lieferungen.
Kavitätenzahl: mehr ist nicht automatisch besser
Ein Einfachwerkzeug fertigt ein Teil pro Zyklus; ein Mehrfachwerkzeug fertigt mehrere identische Teile pro Zyklus. Mehr Kavitäten steigern den Ausstoß pro Maschinenstunde und senken bei langen Laufzeiten meist den Stückpreis, erhöhen aber auch die Werkzeugkosten, erfordern eine größere Maschine und erschweren es, jede Kavität identisch zu halten.
| Option | Stärken | Worauf zu achten ist | Passt zu |
|---|---|---|---|
| Einfachwerkzeug | Geringere Werkzeugkosten, leicht anzupassen, gleichmäßige Teile | Geringerer Ausstoß pro Maschinenstunde | Große Aufbewahrungsboxen, geringes oder unsicheres Volumen |
| Mehrfachwerkzeug, gleiches Teil | Hoher Ausstoß, geringerer Stückpreis bei langen Laufzeiten | Abweichungen zwischen Kavitäten, größere Maschine, höhere Werkzeugkosten | Takeaway-Boxen, Becher, Deckel bei stetigem Volumen |
| Familienwerkzeug, Unterteil und Deckel | Ein Werkzeug für ein Set, abgestimmte Mengen | Unterschiedliche Teile füllen sich unterschiedlich; schwerer auszubalancieren | Kleine Sets bei moderatem Volumen |
| Getrennte Werkzeuge für Unterteil und Deckel | Jedes Teil optimiert; ein Deckel kann mehrere Unterteile bedienen | Zwei Werkzeuge zu warten und einzuplanen | Serien mit gemeinsamer Grundfläche |
Die Zeile zum Familienwerkzeug verdient Aufmerksamkeit. Unterteil und Deckel in dasselbe Werkzeug zu legen, klingt effizient, doch die beiden Teile haben unterschiedliche Volumen und Wandquerschnitte, sodass sich eines meist anders füllt oder kühlt als das andere. Bei Lebensmittelbehältern, bei denen die Deckelpassung die häufigste Beschwerde ist, sind getrennte Werkzeuge für Unterteil und Deckel oft die sicherere Wahl. Eine Serie mit einer Grundfläche, wie die Referenzboxen von 500-1.000 ml auf einer Grundfläche von 170x115 mm eines Partnerwerks in Huizhou, ermöglicht zudem, dass ein Deckelwerkzeug mehrere Unterteile bedient.
Kavitätenbalance und Kavitätenkennzeichnung
In einem Mehrfachwerkzeug sollte jede Kavität im selben Moment gefüllt sein und dasselbe Teil liefern. Ist das Angusssystem unausgewogen, füllen sich die Kavitäten nahe dem Einspritzpunkt zuerst und werden stärker verdichtet, während die entfernten Kavitäten leichter ausfallen. Das Ergebnis ist ein Karton Behälter, bei dem manche Deckel passen und andere nicht. Ein Heißkanalsystem, das die Schmelze bis zu jedem Anspritzpunkt flüssig hält, hilft beim Ausbalancieren und senkt den Angussabfall; es ist bei Behälterwerkzeugen mit hohem Ausstoß verbreitet und erhöht die Werkzeugkosten.
Die praktische Kontrolle ist eine Kavitätennummer, die in jedes Teil eingeformt wird, meist unter dem Boden. Mit Kavitätennummern lässt sich ein Passungsproblem auf eine Kavität statt auf das ganze Los zurückführen, und die Inspektion kann über alle Kavitäten Stichproben ziehen. Unser Team verlangt Kavitätenkennzeichnungen an jedem Mehrfachwerkzeug für Behälter und prüft bei der T1-Abmusterung jede Kavität.
Werkzeugstahl: Lebensdauer auf das Programm abstimmen
Werkzeugstahl wird nach Härte, Zähigkeit, Polierbarkeit und Korrosionsbeständigkeit gewählt. Ohne auf Werkstoffnummern einzugehen, nutzen Behälterwerkzeuge meist drei Familien:
- Vorvergüteter Werkzeugstahl. Im gehärteten Zustand bearbeitet, schneller zu bauen und anzupassen. Passt zu moderaten Volumen und Teilen, deren Design sich noch ändern kann.
- Durchgehärteter Werkzeugstahl. Nach der Bearbeitung gehärtet, verschleißfester an Rand und Trennebene. Passt zu langen Laufzeiten von Teilen mit hohem Volumen.
- Rostfreier Werkzeugstahl. Beständig gegen Korrosion durch Kühlwasser und feuchte Lagerung, gut polierbar. Oft gewählt für klare Teile und für Lebensmittelkontaktartikel, bei denen eine saubere, polierte Kavität wichtig ist.
Tiefziehwerkzeuge sind ein anderer Fall: Sie formen Folie bei niedrigem Druck und bestehen üblicherweise aus Aluminium, mit einem separaten Schneidwerkzeug aus Stahl zum Ausstanzen. Verschleiß am Schneidwerkzeug zeigt sich als ausgefranste Kanten und Kunststofffäden, daher gehört auch seine Wartung in die Programmakte. Siehe Tiefziehen.
Die Stahlqualität sollte im Werkzeugangebot benannt sein. Zwei Angebote für dasselbe Teil mit unterschiedlichen Stählen sind nicht vergleichbar, und ein Werkzeug aus einem weicheren Stahl, als das Programm braucht, muss früher repariert werden. Der umgekehrte Fehler kommt ebenfalls vor: Ein gehärtetes rostfreies Werkzeug für einen Saisonartikel, der ein oder zwei Aufträge laufen wird, bindet Werkzeugbudget, das besser in Druck, Einsätze oder eine zweite Größe geflossen wäre. Der richtige Stahl ist der, der zur realistisch erwartbaren Laufzeit des Programms passt, mit Reserve für Nachbestellungen.
Zykluszeit und Maschine
Die Zykluszeit wird überwiegend durch das Kühlen bestimmt, das von der Wandstärke und davon abhängt, wie gut die Kühlkanäle im Stahl angeordnet sind. Dünne, gleichmäßige Wände kühlen schnell; dicke Querschnitte und schwere Rippen verlangsamen den ganzen Zyklus. Den Zyklus kürzer zu drücken, als das Teil zulässt, erzeugt verzogene Ränder und Deckel, die an der Linie schließen, eine Woche später aber nicht mehr. Auch die Maschine muss zum Werkzeug passen: genug Schließkraft für die projizierte Fläche aller Kavitäten und genug Schussvolumen. Ein Werkzeug mit zu vielen Kavitäten für die verfügbaren Maschinen wartet entweder auf eine größere Maschine oder läuft mit gesperrten Kavitäten. Die Seite Spritzguss behandelt die Maschinenseite.
Ein Werkzeug auf das Programm auslegen
- Das Jahresvolumen je Artikel schätzen, mit einem realistischen ersten Jahr.
- Festlegen, ob ein Deckel mehrere Unterteile bedienen soll.
- Ein Angebot für zwei Kavitätenzahlen anfordern, um den Zielkonflikt zu sehen.
- Den Stahl auf die erwartete Programmlaufzeit abstimmen.
- Kavitätennummern und ein ausbalanciertes Angusssystem bei Mehrfachwerkzeugen verlangen.
- Die Maschine bestätigen lassen, auf der das Werk das Werkzeug fahren wird.
Neue Werkzeuge beginnen typischerweise bei 50.000-100.000 Stück je Artikel, mit einer T1-Abmusterung nach etwa 25-45 Tagen, schriftlich bestätigt je Programm. Lesen Sie den verwandten Beitrag Werkzeugkosten und Werkzeugeigentum, siehe MOQ und Lieferzeit, oder senden Sie Zeichnung und Volumen über das Anfrageformular.