Заводы по производству форм для литья под давлением

Когда говорят про заводы по производству форм для литья под давлением, часто представляют просто цеха со станками. На деле же это сложнейшие технологические комплексы, где каждый этап - от проектирования до финишной доводки - влияет на ресурс оснастки. Вспоминаю, как лет десять назад многие российские производители пытались экономить на системах охлаждения каналов, думая, что главное - сталь и геометрия. Потом столкнулись с деформациями после 50-60 тысяч циклов, особенно при работе с поликарбонатом или АБС.

Конструкторские решения и типичные просчеты

На нашем производстве в ООО 'Шэньян Я ТЭ Производство Тяжелого Оборудования' до сих пор хранится чертеж формы для корпусов электроинструмента 2012 года. Тогда конструкторы перемудрили с системой выталкивателей - разместили их под углом 15 градусов, чтобы избежать следов на лицевой поверхности. В теории - красиво, на практике - клиенты жаловались на заклинивание при скоростном литье. Пришлось переделывать весь узел, теряя три недели графика.

Современные проекты уже учитывают такие нюансы. Например, для автомобильных решёток радиатора мы сразу закладываем комбинированное охлаждение - обычные каналы плюс термостаты в зонах с резкими перепадами толщин. Это дороже на этапе изготовления, но даёт прирост в 15-20% к стабильности размеров при серийном выпуске.

Особенно сложно бывает с пресс-формами для медицинских изделий. Там кроме точности добавляются требования к шероховатости - иногда до Ra 0.1. На одном из заказов для шприцев пришлось отказаться от электроэрозии в пользу алмазного выглаживания, хотя это удорожало оснастку почти на 40%. Зато клиент потом три года работал без переполировок.

Материалы: от Китая до Европы

Раньше считал, что импортные стали типа DIN 1.2344 всегда превосходят китайские аналоги. Пока не столкнулся с партией от местного поставщика из Ляонина, которая по вязкости оказалась лучше немецкой. Правда, пришлось лично ехать на металлургический комбинат и согласовывать технологию вакуумной дегазации.

Сейчас для ответственных форм для литья под давлением используем комбинированный подход: матрицы из японской или немецкой стали, а вот направляющие колонны или плиты - часто от проверенных китайских производителей. Кстати, на сайте https://www.syytsb.ru мы как раз указываем, с какими марками сталей работаем - это сразу отсекает случайных клиентов, которые хотят сделать оснастку из 'чего подешевле'.

Интересный случай был с формой для крупногабаритных баков. Заказчик требовал использовать российскую сталь, но после пробной термообработки выявили полосчатость структуры. В итоге убедили его взять чешский аналог - и оснастка уже семь лет работает без ремонтов.

Оборудование и его капризы

Наше предприятие с 2004 года прошло путь от простых фрезерных станков до пятикоординатных обрабатывающих центров. Но до сих пор помню, как в 2015 году купили первый wire-cut EDM и три месяца не могли выйти на стабильные параметры резки. Оказалось, проблема была в качестве дистиллированной воды - содержание солей превышало допустимое в полтора раза.

Сейчас в цехах ООО 'Шэньян Я ТЭ Производство Тяжелого Оборудования' стоит оборудование разного поколения. Старые советские станки отлично справляются с черновой обработкой плит, а для сложных элементов типа шиберов или криволинейных поверхностей используем японские Mori Seiki. Кстати, площадь в 33 500 м2 позволяет расставлять оборудование с учётом технологических потоков - это снижает транспортные потери времени на 15-20%.

Самое сложное - обслуживание электроэрозионных станков. Молодые операторы часто не понимают, почему нужно менять фильтры не по регламенту, а по фактическому загрязнению. Пришлось ввести систему цветных меток - простой, но эффективный метод контроля.

Технологические тонкости, которые не найти в учебниках

При изготовлении форм для литья под давлением для тонкостенных изделий (до 1 мм) обнаружили интересную зависимость: если сделать литниковую систему с коническими каналами, но без плавных переходов, то в местах стыков появляются следы серебрения. Решение нашли почти случайно - добавили радиусы всего 0.3 мм, но этого хватило, чтобы снять проблему.

Ещё один нюанс - подготовка поверхности перед полировкой. Многие думают, что чем мельче шаг шлифовки, тем лучше. На деле же после 600 grit нужно переходить на алмазные пасты, иначе остаются микрозадиры, которые потом проявляются при литье прозрачных пластиков.

Особенно сложно с формами для деталей с текстурой. Недавно делали оснастку для панелей с 'апельсиновой коркой' - так там пришлось комбинировать лазерную гравировку с ручной доводкой. Автоматика не могла точно повторить границы переходов.

Организационные моменты, влияющие на качество

За 20 лет работы мы в ООО 'Шэньян Я ТЭ Производство Тяжелого Оборудования' выработали свою систему контроля. Например, все чертежи проходят обязательное согласование с технологами и операторами ЧПУ - это позволяет сразу выявлять 'неизготавливаемые' элементы.

Отдельная головная боль - сроки. Клиенты часто не понимают, что сложная форма для литья под давлением требует не менее 12-16 недель на изготовление. Особенно если нужны нестандартные компоненты типа термопар или гидроцилиндров. Приходится постоянно балансировать между качеством и скоростью.

С введением системы 5S в 2018 году удалось сократить время на поиск инструмента на 30%. Но самое главное - снизилось количество брака из-за использования неправильного инструмента. Хотя сначала коллектив сопротивлялся - говорили, что это 'лишняя бумажная работа'.

Перспективы и тупиковые направления

Сейчас много говорят про 3D-печать форм для литья под давлением. Пробовали - для прототипирования подходит, но для серии не выдерживает и 1000 циклов. Металл получается пористый, даже после спекания и пропитки.

А вот аддитивные технологии для систем охлаждения - это перспективно. Делали каналы сложной геометрии в матрице для автомобильной панели - температура выровнялась по всей поверхности, удалось сократить цикл литья на 18%.

Ещё одно направление - интеллектуальные формы с датчиками давления и температуры. Мы с партнёрами из НИИ экспериментировали с беспроводной передачей данных - пока дорого и ненадёжно. Но для медицинских изделий, где каждый цикл должен документироваться, это может стать стандартом.

В целом, заводы по производству форм для литья под давлением всё больше движутся в сторону цифровизации. Но полностью автоматизировать процесс пока невозможно - слишком много ручных операций требует индивидуального подхода. Как говорится, глаза и руки опытного мастера пока не заменит ни один робот.