Najtańszym i najczęściej stosowanym sposobem mocowania form wtryskowych na maszynach jest mocowanie przy pomocy różnego rodzaju łap dociskowych.

Tym wpisem chciałbym się z Wami podzielić moimi spostrzeżeniami w kwestii mocowania form. Postaram się także opisać zalecenia, a w niektórych przypadkach wręcz wymagania odnośnie montażu formy. Liczę na Wasze komentarze i ewentualne uwagi.

Pracownik zmieniający narzędzia na wtryskarce musi mieć świadomość, że jego praca polegająca na mocowaniu formy wtryskowej ma wpływ na bezpieczeństwo swoje i współpracowników, a także form, maszyn i peryferii.

Najczęściej popełniane błędy w mocowaniu form wtryskowych i zalecenia

Rodzaje gwintów

Na halach produkcyjnych możemy spotkać maszyny kupione z różnych stron świata i tym samym z różnymi typami gwintów w stołach mocujących. Dobrą praktyką będzie wprowadzenie przez Was standardu określającego jaki typ gwintu ma być wykonany w maszynach, które będziecie kupować.

Próba wkręcenia śruby z gwintem metrycznym do otworu z gwintem innego typu skończy się jego uszkodzeniem. Jeżeli macie na hali maszynę, która posiada inny typ gwintu to warto zastosować oznaczenie jasno określające inny typ.

Długość śruby

Bardzo ważne jest, żebyście zwrócili uwagę na długość śruby, którą musicie wkręcić na co najmniej 1.5 D (D – średnica gwintu) w stół maszyny (Rysunek 1). Z drugiej strony – za długa śruba może dojść do końca otworu gwintowanego i uniemożliwić prawidłowe zamocowanie formy. Siłowe dokręcanie śruby, która osiągnęła już maksymalną głębokość w otworze będzie powodowało naprężenia uszkadzające gwint o czym możecie przeczytać w tym artykule.

Moment dokręcania

W przypadku zbyt małego naprężenia wstępnego złącze śrubowe mogłoby drgać lub poluzować się. W przypadku zbyt dużego naprężenia wstępnego istnieje niebezpieczeństwo, że złącze śrubowe pęknie. Optymalne naprężenie wstępne osiąga się za pomocą właściwego momentu dokręcenia. Zachęcam do zapoznania się z wpisem https://www.ascons.pl/uszkodzenia-gwintow-w-stolach-wtryskarek/. W szczegółach omówiłem tu granicę wytrzymałości, granicę plastyczności oraz zamieściłem tabelę z maksymalnymi momentami dokręcania. Kolejny warty uwagi wpis to https://www.ascons.pl/klucz-dynamometryczny-moment-dokrecania/, gdzie opisałem w jaki sposób prawidłowo obsługiwać klucz dynamometryczny.

Jeżeli podczas montażu formy wtryskowej nie stosujesz smarowania śrub bądź nakrętek, to siła naprężenia znacząco spada i dochodzi do szybszego zużycia elementów gwintowanych. Większość momentu dokręcającego przy dokręcaniu bez użycia specjalnego smaru jest wykorzystywana do pokonania tarcia. Jeżeli użyjecie smaru (np. na bazie dwusiarczku molibdenu) zmniejszycie tarcie i przy tym samym momencie obrotowym wytworzycie większe napięcie wstępne (Rysunek 2).

Podkładki pod śrubę, nakrętkę

Twardość

Powinniśmy używać podkładek ulepszanych cieplnie. Stosowanie miękkich podkładek (Rysunek 3) powoduje ich odkształcenie i uszkodzenie. W razie uszkodzenia istnieje ryzyko, że łeb śruby lub nakrętka „przebije” się przez podkładkę i poluzuje mocowanie.

Rodzaj

Jeżeli używamy różnego rodzaju łap dociskowych musimy zwracać uwagę czy stosowane przez nas podkładki są odpowiednie do rodzaju łapy. Na poniższych zdjęciach możecie zobaczyć (Rysunek 4, 5), że użyto płaskiej podkładki, która nie jest dedykowana do tego rodzaju mocowania. Kontakt łba śruby z podkładką jest tylko z jednej strony, z drugiej powstaje szczelina, co powoduje deformacje na śrubie i ryzyko poluzowania. Stosowanie nakrętek zamiast podkładki również jest zabronione. W tym przypadku trzeba dostosować długość śruby i usunąć nakrętkę.

Ilość

Długość śruby trzeba dopasować do typu łapy i płyty mocującej w formie wtryskowej w taki sposób, żeby minimalna głębokość wkręcenia wynosiła
1,5 średnicy gwintu, a maksymalna długość nie stanowiła ryzyka wkręcenia jej do końca otworu gwintowanego. Nie dostosowujcie tej długości w taki sposób jak przedstawia poniższe zdjęcie (Rysunek 6). W tym przypadku zastosowane podkładki mają również nieodpowiednią twardość.

Pozycja łapy

Śruba, którą dokręcamy łapę powinna być umieszczona możliwie blisko formy wtryskowej. Siła, którą będziemy dokręcać będzie efektywnie oddziaływać na formę, a nie na podporę, co da pewne zamocowanie narzędzia. Im dalej umieścisz śrubę od formy wtryskowej tym będzie większe ryzyko wysunięcia się narzędzia lub luzowania połączenia podczas pracy maszyny. Jeżeli nie spełniasz wymogów pokazanych poniżej (Rysunek 7) to powinieneś zmienić miejsce mocowania łapy.

Podsumowanie

Ilość zagadnień jaką można poruszyć w kwestii mocowania form wtryskowych na wtryskarkach jest bardzo duża. Błędy popełniane na halach produkcyjnych wynikają najczęściej z niewiedzy osób wykonujących przezbrojenie, dlatego tak ważna jest dyskusja i edukacja w tym temacie. Powyższe uwagi dotyczące błędów i ewentualnych zaleceń powinniście wziąć sobie do serca. Ryzyko jakie występuje na stanowisku odpowiedzialnym za przezbrojenia jest duże, a pewne zamocowanie formy wtryskowej skutecznie je minimalizuje.

Myślę, że Was nie zaskoczę jak stwierdzę, że temat mocowania nie został przeze mnie wyczerpany. Jest z pewnością jeszcze wiele aspektów, które powinniśmy poruszyć dlatego zapraszam Was do dyskusji w tym temacie. Jeżeli chcecie się podzielić Waszymi spostrzeżeniami dotyczącymi mocowania to będzie mi bardzo miło Tymczasem, życzę przyczepności do obu połówek maszyny

Artykuł Mocowanie form wtryskowych na wtryskarkach pochodzi z serwisu ASCONS.

Należy mieć na uwadze, że w niektórych sytuacjach osiągnięcie czasu krótszego niż 10 minut może być trudne albo wręcz niemożliwe do osiągnięcia, jednak zastosowanie rozwiązań SMED przyczyni się do znaczącego skrócenia przezbrojenia w niemal każdym przypadku. Krótsze przezbrojenie to realne oszczędności dla firmy jak i ułatwienie pracy dla osób je wykonujących oraz ograniczenie możliwości popełnienia błędów.

Poniżej przedstawiam skrócony przykład wdrożenia powyższej koncepcji w jednym z zakładów przetwórstwa tworzyw sztucznych oraz wynik jaki udało się osiągnąć. Jednocześnie dziękuję za materiał mojemu długoletniemu przyjacielowi Marcinowi, który ten proces koordynował.

Podstawowy podział na etapy we wdrażaniu SMED to:

Etap 0 – analiza procesu przezbrojenia polegająca na wykonaniu nagrania wideo, które umożliwi dokładną jego analizę wraz ze wszelkimi ruchami pracownika.

Na tym etapie przeprowadza się analizę ruchów i operacji wykonywanych podczas przezbrojenia (Rysunek 1, Rysunek 2) najlepiej w multidyscyplinarnym zespole (nastawiacz, sekretarka, technolog, pracownik działu jakości, narzędziowiec itd.). Uczestnicy projektu prowadzą notatki z opisem czynności, czasem ich rozpoczęcia i zakończenia celem wyznaczenia czasu trwania oraz zapisują narzędzia, które były wykorzystywane podczas pracy.

Etap 1 –  rozdzielenie przezbrojeń zewnętrznych (Rysunek 3) tj. operacji możliwych do wykonania podczas pracy maszyny (np. przygotowanie suwnicy, przygotowanie formy wtryskowej, termostatów itd.) oraz wewnętrznych, wykluczających pracę maszyny (np. odpięcie obiegów chłodzących, montaż zawiesi itd.)

Powyższe wyodrębnienie czynności wewnętrznych i przeniesienie do zewnętrznych pozwoliło skrócić czas przezbrojenia ze 124 minut do 75 co daje oszczędność 49 minut (Rysunek 4).

Etap 2 – transformacja czyli przekształcenie operacji wewnętrznych w zewnętrzne. Składa się on z dwóch części: analizy rzeczywistych funkcji i celów wszystkich działań w obecnych wewnętrznych operacjach przezbrojenia oraz znalezieniu sposobów na zmianę wewnętrznych operacji przezbrojenia w operacje zewnętrzne – czyli działania możliwe do wykonania podczas pracy maszyny.

Na tym etapie należy wdrożyć standaryzację takich funkcji jak mocowanie formy wtryskowej (Rysunek 5, Rysunek 6), centrowanie w maszynie itp.

Etap 3 – to etap końcowy polegający na usprawnieniu wszystkich aspektów operacji przezbrojenia. W tym etapie dążymy w miarę możliwości do wykonywania równolegle wielu czynności, wdrażamy metody jednego obrotu, jednego ruchu. Eliminujemy również wszelkie korekty ustawień (Rysunek 7, 8, 9, 10, 11, 12).

Podsumowując, oprócz poprawy komfortu pracy poprzez powyższe usprawnienia udało się uzyskać czas przezbrojenia na poziomie 58 minut (Rysunek 13) co stanowi skrócenie czasu o 67 minut, który bezpośrednio wpływa na wydajność.

System SMED to więcej niż tylko kilka metod działania. To jeden z fundamentów doskonalenia procesów produkcyjnych.

Pozostaje tylko jedno pytanie: czy projekt można uznać za zakończony?

Artykuł SMED pochodzi z serwisu ASCONS.