Vstrekovanie: Existuje najdôležitejší parameter procesu

Nedávno som dostal otázku, ktorá vyvolala vážnu emocionálnu reakciu zo strany mňa kvôli jej úplnému ignorovaniu vedeckých princípov, ktoré sú základom formovacieho procesu. Pre mňa je otázka - "Aký je najdôležitejší procesný parameter formovacieho procesu?" - podobá sa otázke, ktoré z mojich detí som viac milovala. Moja prvá reakcia, ktorú som (našťastie) dokázal zabrániť verbalizácii: "Robíš si srandu?"

Malé pozadie: Posadil som sa so skupinou od hlavného lekára, ktorý diskutoval o validácii lekárskych procesov so vstrekovaním a zásadách vedeckého vstrekovania. Takže, aby sme sa spýtali, ktorý parameter je najdôležitejší, predovšetkým niekto zo zdravotnej stránky nášho priemyslu, bol prekvapujúci, aspoň povedať.

Berúc do úvahy, že na medicínskom trhu samotný proces formovania je v podstate špecifikácia zákazníka, pretože je rozhodujúca pre zásielkový produkt ako dimenzie dielov, nečakala som na tento typ otázky.

Ak nemôžete vyplniť rovnaké diely, nemôžete tieto súčasti zabaliť, a preto hodnoty Cpk môžu byť veľmi nízke.

Bez ohľadu na to, či ide o lekársku alebo farmaceutickú spoločnosť, zákazník zvyčajne vyžaduje, aby ste preukázali, že produkt, ktorý ste spustili, bol vytvarovaný v rámci limitov kontroly procesov stanovených počas validácie. Chcel by som tvrdiť, že OQ alebo kvalifikácia je štádiou protokolu IQ / OQ / PQ, kde je vyvinutý proces čapovania, zatiaľ čo PQ (Performance Qualification) stanovuje vaše horné a dolné kontrolné limity, ale to je iný článok.

Tento rozhovor bol motiváciou pre tento stĺpec, kde som si myslel, že by som argumentoval bodmi pre niekoľko procesných parametrov ako "najdôležitejší" a s tým možno pomôcť zistiť, či v skutočnosti existuje "najdôležitejší" procesný parameter. Aké lepšie miesto na začiatku než odpoveď, ktorú som vtedy neochotne poskytla, potom, čo som veľmi jasne uviedol, že všetky výstupy procesu vstrekovania sú dôležité.

• Vyplniť zostatok : Dostal som hlboko jasné, že samotná bilancia výplní nie je technicky parametrom, ale je vlastne výstupom mnohých parametrov. To znamená, že keby som musel niečo vybrať, rovnováha by bola jedným z východiskových bodov vývoja procesu.

Skoro som stratil svoj pokoj, keď bola otázka nasledovná: "Dobre, tak čo je najdôležitejší parameter pri kontrole vyváženia výplne?" Moja odpoveď: "Naozaj?" Doslova stovky premenných môžu ovplyvniť rovnováhu. Či už ide o termodynamiku, percentuálny podiel regrind, rozmery formy alebo strih, nie je možné vybrať jeden z nich ako dôležitejší ako ostatné.

To znamená, že je možné diskutovať o dôležitosti vyváženého vyplnenia a čo je dôležitejšie o účinkoch nevyváženého plnenia, bude mať čiastočnú kvalitu a rozmerovú opakovateľnosť, najmä pokiaľ ide o zdravotné požiadavky na čísla Cpk a Ppk 1,33 a 1,67. Cpk rozmerovej špecifikácie v lekárskom priemysle je jednoducho porovnanie jednej dutiny s inou. Takže pomáha určiť odchýlky od dutiny Cavity One k, napríklad, dutine 32 na 32-dutinovej forme a tak ďalej. Vyplnenie zostatku je absolútne kritické z tohto pohľadu. Ak nemôžete vyplniť rovnaké diely, nemôžete tieto súčasti zabaliť, a preto hodnoty Cpk môžu byť veľmi nízke.

Dutiny, ktoré sa naplnia na prvom stupni, budú balené menej, pretože viskozita v týchto dutinách bude extrémne vysoká. Nezabudnite na základné pravidlo toku plastov: Plast prúdi smerom k najmenšiemu odporu. Ak máme dvojdutinovú formu a jedna dutina je plná na prvom stupni a druhá je plná 80%, cesta najmenej rezistencie sa stáva dutinou, ktorá nie je úplne plná.

Vyvážená náplň zaisťuje, že každá dutina sa naplní a balí v rovnakom čase; zabezpečuje, že každá dutina zažíva podobné procesné podmienky. Je to základ, na ktorom je proces postavený, takže je dôležitá samozrejmosť, ale nazýva sa to "najdôležitejší" parameter je stále ťažké.

• Čas plnenia: Možno najdôležitejším parametrom procesu je čas naplnenia. Dovoľte mi byť znova jasný - to je výstup, ktorý nie je žiadnou hodnotou. Slovný parameter je definovaný ako "množstvo, ktorého hodnota je vybraná pre konkrétne okolnosti." Vyberieme čas na naplnenie, ale urobíme to úpravou parametrov stroja. Základy tvarovania, ktoré mnohí z nás prijali, sú zamerané na výstupy procesu.

Celý predpoklad "toho, čo je najdôležitejším parametrom", je sporný vzhľadom na to, že mnohé parametre prispievajú k výstupom procesu. Existuje veľa tvaroviek, ktoré by povedali, že doba naplnenia je základom vášho procesu a existuje mnoho experimentov, ktoré sa použili pri jeho zriadení.

Zvyčajne vykonávam štúdiu o reológii, lineárnosti viskozity, rovnovážnej rovnováhe a variabilite stroja pred identifikáciou doby naplnenia procesu. Hovoril som o vyváženosti výplne? Urobil som. Výplňová váha je výrazne ovplyvnená rýchlosťou plnenia a mení sa podľa toho, ako rýchlo alebo pomaly vstrekujeme.

Postup vstrekovania je spojený proces, čo znamená, že viaceré premenné a parametre budú mať priamy alebo nepriamy dopad na seba. Veľmi málo je o procese vstrekovania izolované a nebude mať vplyv na niečo iné.

S časom naplnenia môžu niektoré procesory dokončiť menej experimentov a niektoré môžu dokonca pridať do zoznamu. Bez ohľadu na to, ako sú časy náplne identifikované, je dôležité zabezpečiť, aby sme udržali ten istý čas naplnenia počas celej životnosti tejto formy alebo časti. Ak udržiavame čas naplnenia, zabezpečíme ekvivalenciu molekulárnej orientácie, ktorá má za následok plné a dôsledné plnenie. Ak dôkladne vyplníme beh, bude to prispievať k dôslednej zmrašťovaniu, šmykovej rýchlosti a rovnováhe výplne.

Opäť platí, že existuje niekoľko premenných, ktoré ovplyvňujú, ako sa časť zmenšuje a ja len ukazujem na jednu. Existuje veľa odborníkov v našom odvetví, ktoré by povedali, že doba naplnenia je základom robustného procesu, ale je to naozaj najdôležitejšie?

Teraz, keď sa pýtame: "Čo potrebujem na zabezpečenie opakovateľného času naplnenia?" Odpoveď je správny tlak v nástreku. So. znamená to, že najdôležitejším parametrom je vstrekovací tlak?

• Vtlačný tlak : Vtlačný tlak je rozhodujúci pre opakovateľný proces a napriek tomu, že očakávate nejaké zmeny v tomto výstupe, ak máte nedostatočný tlak, môže to byť katastrofické, pokiaľ ide o kvalitu dielcov.

Procesy s obmedzeným tlakom nemajú schopnosť prispôsobiť sa na základe zmien viskozity materiálu. Pokiaľ dôjde k zvýšeniu viskozity materiálu v porovnaní s dostupným tlakom stroja, naša tlaková krivka sa náhle vyrovná a čas náplne sa zvýši. Stroj bude trvať dlhšie, kým sa vôbec dostane do bodu prenosu V-k-P. Existuje niekoľko chýb, ktoré môžu spôsobiť, najmä krátke zábery alebo nedostatky.

Celý predpoklad "toho, čo je najdôležitejším parametrom", je sporný vzhľadom na to, že mnohé parametre prispievajú k výstupom procesu.

Keď sa zmieňujeme o vedeckom formovaní alebo oddeľovanom tvarovaní, skutočne sa odvolávame na prvú fázu riadenú rýchlosťou, ale my sme úplne neschopní ovládať túto rýchlosť, ak máme limit na množstvo tlaku, ktorý musíme dosiahnuť.

Viem o niekoľkých procesoroch, ktoré ignorujú injekčný tlak, pokiaľ ide o monitorovanie procesu, a to preto, že "pokiaľ nie je obmedzené, nie je to kritický výstup procesu" a očakávame, že vidíme zmeny.

Súhlasím s tým, že očakávame zmeny, ale koľko je príliš veľa a prečo je to dôležité? Povedal by som, že príliš veľa variácií je niečo, čo je mimo bežnej "normálnej" variácie počas validácie. V závislosti od špecifikácie produktu a zákazníka je dôležité napadnúť proces počas validácie a napodobniť zmeny viskozity. Napríklad, ak vaša špecifikácia dovoľuje pridať regrind do výroby, musíte počas procesu validácie zahrnúť spustenie s regrind.

Keď máte základnú líniu a zistíte normálne zmeny pre váš proces, keď maximálna zmena vstrekovania a tlaku prekročí túto základňu, je dôležité pochopiť prečo. Nehovorím, že by ste mali tento výrobok ihneď odmietnuť. Hovorím, že tento výrobok musí byť prehodnotený, a čo je dôležitejšie, mlynček musí určiť, odkiaľ prichádza doplnková variácia.

• Tlak v dutine: vzhľadom na milióny dolárov, ktorí strávia každým rokom výrobcovia tvaroviek s pridaním dutinových snímačov a zariadení na monitorovanie a kontrolu ich procesu, musí byť tlak v dutine kritickým výstupom. Schopnosť zhromaždiť každú dutinu na základe tlaku v dutine alebo dokonca riadiť prenos V-to-P tlakom v dutine poskytuje rozmerovú stabilitu z časti na časť a výstrel do záberu. Aj keď investícia môže byť podstatná, prínosy sú preukázané. To znamená, že mojou pozíciou nie je to, že každý výrobok potrebuje túto technológiu.

Ak ste automobilový mlynček a tvarujete povrchové výrobky triedy "A", aj časti, ktoré sú v rámci vašich kontrolných hraníc pre tlak v dutine, nemusia byť prijateľné kvôli vizuálnym chybám.

Zabezpečenie kvalifikovanej, motivovanej a náležite vyškolenej pracovnej sily v konečnom dôsledku určuje kvalitu produktu, ktorý sa odosiela zákazníkovi.

Dutinové snímače tlaku vás nevedia vedieť, či majú časti škrabance alebo škvrnu na vašej textúre. Ak sú nastavené správne, môžu sledovať šortky a blikať; ale snímače tlaku v dutine nemusia zachytiť viditeľné chyby, ktoré nesúvisia s tokom materiálu.

Ak sú snímače tlaku v dutine namontované na správnych miestach, tlak v dutine môže poskytnúť vysokú úroveň kontroly a monitorovania. Avšak povedal by som, že najväčší prínos prevodníkov tlaku v dutine nie je ani výstup tlaku v dutine. Výstup chladiacej rýchlosti od snímača tlaku v dutine poskytuje rýchlosť, ktorou sa plast zmršťuje od snímača. Tým sa môžu tvarovky uistiť, že voda pri každej jazde ochladzuje rovnakou rýchlosťou. Takže argumentácia pre tlak v dutine môže byť argumentom pre prevodníky tlaku v dutine.

To by však bolo ťažké, pretože tam je toľko úspešných výrobcov, ktorí investujú do tejto technológie, ale stále sú vedeckými výrobcami.

• Ľudia ako parameter : Pokúšame sa identifikovať "najdôležitejší parameter" pre spojený proces, ako je náš, je absolútne nemožné. Neexistuje najdôležitejší parameter ani neexistuje najdôležitejšia časť vybavenia. Existuje však jeden dôležitý zdroj, ktorý je "najdôležitejší" a to sú členovia vášho tímu.

Vaši ľudia, od technikov až po operátorov všetkým ostatným, sú najdôležitejšie. Či už diskutujeme o vývoji procesov, procesných kontrolách alebo technológiách, osoba, ktorá túto prácu vytvára, má najväčší vplyv na jej úspech. Zabezpečenie kvalifikovanej, motivovanej a náležite vyškolenej pracovnej sily v konečnom dôsledku určuje kvalitu produktu, ktorý sa odosiela zákazníkovi.

Investovanie do ľudí toľko, ak nie viac ako investujete do zariadení, je rozhodujúce pre bezpečný a úspešný proces vstrekovania. Premýšľajte o tom takto: Ak sa rozhodnete povedať, že čas naplnenia je najdôležitejším parametrom procesu a uplatňujete prísne kontrolné limity, niekto ešte musí zapnúť tieto ovládacie prvky.

Niekto musí pochopiť nielen ako zapnúť ovládacie prvky, ale ako ich riešiť, keď zariadenie nefunguje správne. Väčšina tréningov v našom odvetví je zameraná na zručnosti v oblasti strojárstva a vývoja, napriek tomu stále neposkytujeme odbornú prípravu pre technikov na formovanie a nastavovanie, ani pre prevádzkovateľov.

Potrebujeme štandardy podobné iným kvalifikovaným obchodom a jasnú kariéru pre našich členov technického tímu. Strávil som mnoho rokov vo vstrekovaní, pracoval so všetkými typmi zariadení a vyvíjal procesy a systémy na ich monitorovanie. Môžem vám povedať, že tieto systémy nikdy nemôžu nahradiť dobre vyškoleného technika. Namiesto toho im dávajú nástroje potrebné na dosiahnutie najlepšej výkonnosti vo svojej triede a čiastočnej kvality pre našich zákazníkov. Jeden nie je nezávislý na druhom. Podobne ako v procese vstrekovania, sú naše zdroje (vybavenie a členovia tímu) spojeným procesom a výrobcovia nemôžu úspešne ich izolovať.