Chłodzenie konformalne to układ chłodzenia elementu, zaprojektowany w taki sposób, aby przewód z medium chłodzącym przylegał możliwie blisko do właściwej formy roboczej. Jest to ogólna definicja chłodzenia konformalnego.
Nie jest niczym nowym, że firmy dążą do uzyskiwania coraz to lepszych parametrów i optymalizacji procesów produkcyjnych. Dzięki wykorzystaniu technologii wytwarzania przyrostowego - SLM - proces kształtowania kanałów jest dzisiaj jeszcze wydajniejszy i niesie za sobą szereg korzyści.
Korzyści technologiczne
Czas chłodzenia
Optymalizacja procesu
Redukcja kosztów
Dzięki kanałom o zmiennej geometrii - chłodzenie konformalne - czas chłodzenia form jest znacznie redukowany w przedmiotowym studium, które wynosi prawie 50%. Proszę zapoznać się z przypadkiem firmy Kärcher i ich wynikami po zmianach form wtryskowych.
Dzięki wykorzystaniu specjalistycznego oprogramowania, możemy przeanalizować cały proces projektowania i przejść do optymalizacji materiałowej oraz parametrycznej formy, bez jej fizycznych testów po uprzednim wyprodukowaniu.
W związku z przyspieszeniem całego procesu produkcyjnego form, zwiększa się wydajność wytwórcza gotowych elementów. Dzięki temu maleją koszty związane z krótszym czasem gotowości formy do wykorzystania w ponownym cyklu.
Możliwości technologiczne
Szybkość
Czystość
Łatwość
Partnerstwo w procesie
System kontroli optycznej OCS
Ochronny strumień gazowy
System filtrowania i nowy kolektor proszku metalicznego
Specjalizujemy się w produkcji form od ponad 30 lat
Nowy system OCS firmy Renishaw jest dedykowanym modułem oprogramowania używanym w kontroli funkcji optycznych maszyn AM400. Teraz, jednym w pełni zintegrowanym systemem zarządzania, operator ściśle kontroluje skupienie oraz ruch wiązki lasera, zwiększając szybkość, precyzję i wykończenie powierzchni konstrukcji.
System emituje pomocniczy strumień gazu równolegle do okna soczewki ochronnej lasera. Przepływ gazu działa jak bariera przeciwko gromadzeniu się możliwych do powstania w czasie procesu aglomeratów na oknie soczewki, pomagając tym samym w zachowaniu dokładności, powtarzalności i maksymalizacji sprawności transmisji wiązki laserowej podczas całego procesu.
System filtracyjny o dużej pojemności pomaga zachować czystą atmosferę wewnątrz komory roboczej i wydłuża czas pomiędzy wymianami filtra, umożliwiając budowę większych wyrobów przy minimalnej interwencji operatora. Nowy kolektor odbiorczy proszku firmy Renishaw umożliwia zastosowanie mniejszych, łatwiejszych w ręcznym transporcie, pojemników z surowcem.
ROSINSKI PACKAGING, wychodząc na przeciw oczekiwaniom klientów dotyczących bardziej efektywnych form produkcji, wykorzystuje najnowszą technologię SLM - przyrostowego wytwarzania form wtryskowych. Nasi inżynierowie poprowadzą Cię przez cały proces - od prototypu projektu do gotowej formy.
Przykładowe wkładki formujące z wykorzystaniem chłodzenia konformalnego
Studium przypadku
Rozwiązanie dla firmy Kärcher
PROBLEMATYKA PRZYPADKU
1
Przemysł:
Obróbka precyzyjna
2
Wyzwanie:
Zwiększenie szybkości produkcji dla obecnych form wtryskowych
3
Rozwiązanie:
Stworzenie formy z wykorzystaniem chłodzenia konformalnego
z wykorzystaniem technologii SLM
URZĄDZENIA I ICH SPECYFIKA
WYZWANIE
Wysokociśnieniowe myjki firmy Kärcher na dobre weszły do naszych domów. Ich jasno żółte, charakterystyczne elementy trudno pomylić z innym producentem podobnego przeznaczenia. Rozwiązania Kärcher są wykorzystywane we wszystkich typowych zadaniach w naszych domach, zarówno wewnątrz jak i na zewnątrz.
Ciągły wzrost zapotrzebowania urządzeń dystrybuowanych na cały świat każdego roku produkowany jest w milionach egzemplarzy.
Wyżej prezentowane urządzenie - model K2 - został sprzedany w ponad 2 milionach egzemplarzy. Wzrost ten wymagał od firmy jeszcze lepszego zarządzania procesem produkcji aby zaspokoić globalne oczekiwania.
Kärcher potrzebował w tamtym czasie, niewątpliwie, zwiększyć produkcję. Był to główny cel jaki przyświecał Leopoldowi Hofferowi - koordynatorowi ds. formowania wtryskowego w zakładzie produkcyjnym w Obersontheim.
Zalpeczem Kärchera było wtedy 6 wtryskarek, produkujących prawie 1500 obudów każdego dnia. Najprostszym rozwiązaniem wydawało się uzupełnienie parku maszynowego o nowe wtryskarki. Jednak zdaniem Hoffera wystarczyło zwiększyć wydajność już istniejącego parku maszynowego.
Zlecił firmie LBC Engineering (przejętej przez Renishaw GmbH) opracowania formy z wykorzystaniem chłodzenia konformalnego. Efekt działań był fenomenalny i przerósł wymagania Kärchera.
FORMA KONWENCJONALNA
Czas cyklu produkcyjnego wynosi 52 sekundy,
z czego 22 sekundy przypadają na chłodzenie formy.
Wkładki nawiercane - mechanicznie - możliwość
wykonania jedynie prostolinijnych kanałów chłodzenia
Temperatura ścian wkładek
wynosi 110 stopni Celsjusza
Wydajność dzienna dla 1 wtryskarki
wynosi 1500 obudów
FORMA Z CHŁODZENIEM KONFORMALNYM
Czas cyklu produkcyjnego wynosi teraz 37 sekund,
z czego 10 sekund przypadają na chłodzenie formy.
Hybrydowe rozwiązanie wykonane w technologii
przyrostowej - druk 3D z kanałami o zmiennej geometrii
Temperatura ścian wkładek została
zredukowana do 70 stopni Celsjusza
Wydajność dzienna dla 1 wtryskarki wzrosła do ponad
2100 sztuk obudów - wzrost o 40%
Materiały zródłowe firmy Renishaw
Materiały zródłowe firmy Renishaw
PODSUMOWANIE
Użycie wkładek formujących, wykorzystujących chłodzenie konformalne to nie tylko optymalizacja produkcji pod kątem jej zwiększenia i redukcji czasu cyklu, ale jedyna słuszna droga dla firm zajmujących się produkcją elementów z wykorzystaniem form wtryskowych. Proces prototypowania/projektowania, pozwala także znacznie szybciej wykazać wady rozwiązań konstrukcyjnych już na poziomie oprogramowania bez potrzeby wytwarzania
i każdorazowego testowania form. Dzięki licznym symulacjom eliminujemy deformacje, optymalizujemy kanały przepływu chłodziwa i temperatury potrzebne do prawidłowego cyklu. W modelowym przykładzie z wykorzystaniem technologii Renishaw firma Kärcher zyskała zwiększoną wydajność - moc produkcyjną ponad 40% do wersji tradycyjnej. Firma Rosinski Packaging dzięki wdrożeniu technologii Renishaw - AM 400 - również może produkować w procesie addytywnym formy z wykorzystaniem chłodzenia konformalnego.
Zobacz również
Druk 3D w metalu DMLS / SLM
Projektowanie i optymalizacja
Analiza termograficzna
Siedziba firmy znajduje się na południu Polski w Bielsku-Białej, w centrum Europy Środkowo-Wschodniej, gdzie odległość z Bielska do Warszawy, Pragi, Budapesztu, Wiednia czy też Drezna jest porównywalna.
2017 Rosinski Packaging. Wszystkie prawa zastrzeżone. Developer: BardziejKreatywni.pl