一, Техническа осъществимост: Съвместимостта между структурата на формата и материалите поддържа междудисциплинарни приложения
1. Стандартизирането на структурата на матрицата поставя обща основа
Съществуват значителни прилики във функционалните изисквания между общите компоненти на домакинските уреди и електронните продукти, като стандартизирани дизайнерски елементи като структури на катарами, интерфейси с резба и отвори за позициониране. Вземайки за пример „универсалната конекторна форма“, разработена от определено предприятие за домакински уреди, кухината на формата е разделена на основна функционална зона и сменяема зона чрез модулен дизайн. Основната зона се обработва с висока прецизност (толеранс на размерите ± 0,02 mm), за да се осигури структурна стабилност, докато сменяемата зона бързо се превключва между интерфейси с различни спецификации чрез механизъм за издърпване на сърцевината на плъзгача. Тази форма може едновременно да произвежда 8 вида продукти, включително катарами за черупки на климатици, конектори за скоби за телевизори и основи за интелигентни високоговорители, като коефициентът на използване на матрицата се увеличава с 40%.
2. Съвпадението на производителността на материала отговаря на двойни изисквания
Домакинските уреди се фокусират върху устойчивостта на атмосферни влияния и устойчивостта на удар, докато електронните компоненти наблягат на забавянето на горенето и стабилността на размерите, които се пресичат при избора на материал. Вземайки PC/ABS сплавта като пример, тя съчетава високата прозрачност на PC с лесната обработка на ABS. Когато индексът на топене (MFR) се контролира при 15-25g/10min, той може едновременно да отговори на изискванията за леене под налягане на панели за домакински уреди (като контролни панели на хладилник) и електронни корпуси (като корпуси на рутери). Определена компания за формовъчни форми успешно е произвела продукти, които отговарят на двойните изисквания на GB/T 26572 (Стандарт за ограничени вещества в електронни и електрически продукти) и GB/T 1040 (Изпитване на свойствата на опън на пластмаса) при параметрите на процеса на налягане на впръскване от 120MPa и температура на формата от 80 градуса за същия набор от форми чрез оптимизиране на дизайна на канала за поток на матрицата с използване на материала процент от 92%.
3. Технологията за прецизна обработка надхвърля ограничението на размера
Тенденцията на миниатюризация в домакинските уреди и електронните продукти поставя по-високи изисквания към точността на формата. Прилагането на обработващ център с връзка с пет оси позволява грапавостта на повърхността на кухината на матрицата да достигне Ra0,05 μm, а с технологията EDM (обработка с електроразряд) може да се постигне обработка на микроструктурата на ниво 0,01 mm. „Миниатюрната форма на корпуса на сензора“, разработена от предприятие за медицинска електроника, използва технология за нано покритие, за да намали повърхностната енергия на матрицата, намалявайки устойчивостта на изваждане от формата на продукта с 60%. Успешно се прилага в производството на универсални сензорни компоненти за термостати за домакински уреди и електронни апарати за кръвно налягане, с годишно производство от над 2 милиона броя на комплект форми.
2, Ефективност на разходите: Разходи за разработка на форми за разреждане за широко{1}}мащабно производство
1. Значително намаляване на разходите за амортизация на матрицата
Разликата в жизнения цикъл на домакинските уреди и електронните продукти води до допълнителна честота на използване на мухъл. Цикълът на актуализация за домакински уреди обикновено е 3-5 години, докато цикълът на итерация за потребителска електроника е съкратен до 12-18 месеца. Чрез споделяне на форми компаниите могат да увеличат честотата на използване на скъпи форми (като горещоструйни форми, които имат единична цена с 30% -50% по-висока от обикновените форми) с 2-3 пъти. Вземайки за пример проекта „Universal Bracket Mold“, сътрудничество между определена компания за климатици и производител на мобилни телефони, след като разходите за разработване на матрицата бяха споделени, цената на една продуктова форма намаля от 0,8 юана на 0,3 юана, спестявайки над 5 милиона юана годишни разходи.
2. Значително подобрение в ефективността на управление на запасите
Модулният дизайн на матрицата поддържа производството на бърза подмяна на матрицата, позволявайки на предприятията да посрещнат разнообразни продуктови нужди чрез малък резерв от форми. Малко предприятие за домакински уреди е въвело концепцията за „семейни форми“ и е разработило система от форми, която може да произвежда шест вида продукти, включително подложки за готварска печка за ориз, чаши за сокоизстисквачки и тави за печене на фритюрници. Чрез подмяна на основните компоненти се постига промяна на продукта, което води до 35% увеличение на оборота на запасите и 22% намаление на разходите за складиране.
3. Автоматизираното производство намалява човешката зависимост
Споделените форми често са дълбоко интегрирани с автоматизирани производствени линии. „Интелигентната единица за леене под налягане“, внедрена от определено предприятие за производство на електроника, интегрира система за наблюдение на състоянието на матрицата (събиране-в реално време на данни за температура и налягане) и устройство за автоматично събиране на роботизирана ръка, намалявайки изискването за работна ръка за една линия от 8 души на 2 души, като същевременно намалява процента на дефектите на продукта от 1,2% на 0,3%. Тази система е съвместима с производството на корпуси за дистанционно управление на домакински уреди и електронни ленти за китка, а общата ефективност на оборудването (OEE) е подобрена до над 85%.
3, Съответствие с околната среда: Сертификацията RoHS изгражда междудисциплинарни бариери за навлизане
1. Надграждане на контрола на материалите, водено от разпоредби
Директивата на ЕС RoHS (2011/65/EU) разшири списъка на ограничените вещества от 6 на 10, добавяйки 4 нови категории ограничения за фталати (DEHP, DBP, BBP, DIBP), изисквайки съдържанието в хомогенни материали да не надвишава 0,1%. Това накара компаниите за производство на мухъл да създадат система за контрол на пълната верига от доставката на суровини до тестването на готовия продукт. Определен доставчик на форми е въвел XRF спектрометър, който може да завърши скрининга на съдържанието на тежки метали в суровините в рамките на 30 секунди, като гарантира, че PC и ABS материалите, вложени във формата, отговарят на стандартите RoHS. Предприятията, които са получили сертификат за система за управление на околната среда ISO 14001, са отбелязали 15% -20% увеличение на премиум способността на своите продукти за формовъчни форми на международния пазар.
2. Зелената производствена технология намалява тежестта върху околната среда
Прилагането на -освобождаващи агенти на водна основа намали стойността на ХПК на отпадъчни води от почистване на мухъл от 5000 mg/L на 200 mg/L. Комбиниран със система за охлаждане-}затворен цикъл, един комплект форми може да спести до 120 тона вода годишно. „Специалната пластмасова форма на био основа“, разработена от определено предприятие, намалява материалните отпадъци чрез оптимизиране на дизайна на канала за потока, увеличаване на степента на използване на биоразградими материали като PLA (полимлечна киселина) от 78% на 90% и намаляване на въглеродния отпечатък на продукта с 30%. Тази форма е успешно приложена за съвместно производство на кутии за съхранение на домакински уреди и кутии за опаковане на електронни устройства.
3. Системата за цифрово проследяване гарантира съответствие и прозрачност
Прилагането на блокчейн технологията в управлението на формите постигна пълна проследимост от проследимостта на стоманата до доставката на готовия продукт. Системата "Дигитален паспорт на мухъл", създадена от определено предприятие, записва параметрите на обработка, партидите от материали, докладите за изпитване и друга информация за всеки набор от форми. Клиентите могат да получат сертификати за съответствие на продукта RoHS чрез сканиране на кода. Тази система съкращава цикъла на предприятията за получаване на ЕС CE сертификат с 40% и намалява загубите на поръчки, причинени от проблеми със съответствието, с над 3 милиона юана годишно.
4, Предизвикателства пред развитието и стратегии за отговор
Въпреки че междудисциплинарното споделяне на форми има значителни предимства, то все още е изправено пред три основни предизвикателства: първо, разликата в изискванията за структурна якост между домакински уреди и електронни продукти може да доведе до локално претоварване на матрицата; Второ, има конфликти в параметрите на процеса на леене под налягане на различни продукти, като скорост на шприцване и време на задържане; Трето, неадекватните механизми за защита на интелектуалната собственост могат да доведат до спорове относно дизайна. В отговор на тези проблеми индустрията проучва следните решения:
Оптимизиране на симулация на крайни елементи: Симулирайте процеса на леене под налягане на различни продукти с помощта на софтуера Moldflow, идентифицирайте предварително областите на концентрация на напрежението и съответно подсилете структурния дизайн.
Интелигентен контрол на параметрите на процеса: внедрите AI алгоритъм, за да коригирате параметрите на машината за леене под налягане в реално време, така че една и съща форма да може автоматично да съответства на най-добрия прозорец на процеса при производството на различни продукти.
Модулна защита на интелектуалната собственост: Разделете дизайна на формата на основни модули и специализирани модули и защитете основните иновационни точки чрез стратегии за комбиниране на патенти.
