Wat is stalen gereedschap?
Stalen gereedschap is precies wat wij een productiematrijs noemen, gesneden uit gereedschapsstaal. Het rubber zit in de holte, je past warmte en druk toe, het onderdeel hardt uit. Dat is het.
Ik koop nu al ongeveer zes jaar mallen bij ABIS in Shenzhen. In die winkel draaien ze persen van 80T tot 1600T. Mijn accountvertegenwoordiger daar is Mike, die sinds 2019 met hem te maken heeft. Het grootste deel van mijn rubbergereedschap gaat via hun vestiging in Longgang.
Waarom staal in plaats van aluminium
Aluminium is sneller te snijden. Dat weet iedereen. Maar aluminium houdt geen stand als je LSR shot na shot van 180 graden gebruikt. De caviteit begint na ongeveer 20.000 cycli uit te wassen. Ik heb dit in 2021 op de harde manier geleerd tijdens een serie EPDM-pakkingen. De scheidingslijn op het aluminium gereedschap werd 18k per shot geschoten. Ik trok het gereedschap, legde het op de plank en bestelde staal. Had dat vanaf dag één moeten doen.
Staal kost vooraf meer. Een eenvoudig compressiehulpmiddel met vier- holtes in P20 van ABIS kost misschien $4.500 tot $6.000. Dezelfde geometrie in 7075 aluminium zou $ 2.800, misschien $ 3.200 zijn. Maar het aluminium haalt op de meeste verbindingen niet verder dan 30.000 schoten. Bereken uw jaarlijkse volume.
Staalsoorten die ABIS daadwerkelijk op voorraad heeft
P20 is hun brood en boter voor rubberen mallen. Voor-gehard, 28 tot 32 HRC uit het magazijn. Goed voor runs tot misschien wel 150.000 shots op zachtere verbindingen. NBR, siliconen, EPDM, allemaal prima.
S136 die ze gebruiken voor medisch werk en contact met voedsel-. Roestvrij, polijst tot een spiegel. Ik heb ze ook bij een paar klussen de 420SS laten gebruiken toen de klant dat specificeerde. Duurder om te bewerken. Duurt langer. Voeg twee weken toe aan uw doorlooptijd als u voor roestvrij staal gaat.
H13 is wat ze erin stoppen als de schimmel aanhoudende hoge temperaturen ervaart. Boven de 200 graden wil je H13, anders krijg je verzachting in de spouwblokken. NAK80 komt voor in een aantal van hun offertes voor optisch-werk, maar dat komt vaker voor aan de plastic kant.
Warmtebehandeling
P20 wordt doorgaans verzonden zonder extra warmtebehandeling. Het is voor-gehard. Sommige klanten willen bovendien nitreren voor slijtvastheid als ze hoge-vulmiddelen gebruiken. Carbon black bij 50 phr slijt sneller dan je zou denken.
H13 en S136 gaan beide uit voor een warmtebehandeling na ruwe bewerking. ABIS maakt hiervoor gebruik van een externe leverancier. Voegt ongeveer tien dagen toe aan de build. Onderdelen komen terug en moeten worden geslepen, omdat niets de maat perfect behoudt tijdens de afschrik- en ontlaatcyclus.
Oppervlakteafwerking
De standaard machineafwerking van CNC is ongeveer 63 Ra. Voor de meeste industriële rubberen onderdelen is dat acceptabel. Je kunt gereedschapssporen op het onderdeel zien, maar niemand geeft om een weerafdichting.
Voor cosmetisch werk of siliconen van voedingskwaliteit- heb je polijstmiddel nodig. ABIS polijst in-huis met de hand tot SPI A-2 of zo. Spiegelglans op een diepe caviteit kost tijd. Ik heb offertes zien terugkomen met €800 tot €1500 toegevoegd, alleen voor het oppoetsen van een ingewikkeld onderdeel.
Ze werken met Mold-Tech voor texturen. Ik heb leernerven, geometrische patronen en een paar logo's gemaakt. Textuur voegt een doorlooptijd toe, meestal een week of twee, afhankelijk van de diepte en het gebied.
Hoe ABIS rubberen mallen bouwt
Compressievormen zijn eenvoudig. Twee platen, holte in één of beide, rubber gaat erin, pers sluit, hitte en druk. Deze zijn goedkoop en snel te snijden.
Transfermallen hebben een pot bovenop waar je het rubber in laadt. De plunjer duwt het door sprues in de holtes. Beter voor onderdelen met nauwe toleranties of metalen inzetstukken. Duurder om te bouwen vanwege het pot- en runner-systeem.
Injectie-rubbermatrijzen zijn vergelijkbaar met kunststofinjectie, maar de thermische opstelling is omgekeerd. Het runnersysteem blijft koud, de ovenplaten worden heet. ABIS koopt cold runner-systemen van externe leveranciers en bewerkt deze in de matrijsbasis.
Echt werk, ik heb ze doorgenomen
Vorig jaar had ik een Duitse autoklant die in vier weken tijd 600 transmissieafdichtingen nodig had. Stalen gereedschap zou minimaal acht tot tien weken duren. We gingen voor de eerste 200 stuks van siliconenrubber en verscheepten ze terwijl het P20-gereedschap werd gesneden. Toen het staal klaar was, hebben we de balans opgemaakt. De klant heeft zijn onderdelen op tijd ontvangen, we hebben geen late kosten betaald.
Een andere klus was een serie van 44 overmolde siliconen knoppen voor een medisch hulpmiddel. Er waren koperen inzetstukken ingegoten. ABIS noemde het stalen gereedschap $ 8.500. Onderdelen kwamen er schoon uit, geen flits, inzetstukken bleven op hun plaats. Twee jaar later zijn we nog steeds bezig met de productie van dat gereedschap.
Levertijden vanuit Shenzhen
Een typische rubberen mal van ABIS is zes tot tien weken van PO tot T1-monsters. Afhankelijk van de complexiteit, het aantal holtes en de staalkwaliteit. Roestvrij voegt tijd toe. Meerdere-caviteiten voegen tijd toe. Sliders en lifters voegen tijd toe.
Verzending naar de VS duurt nog twee tot drie weken over zee. Luchtvracht verkort de termijn tot een week, maar verdrievoudigt de kosten. De meeste van mijn klanten kunnen wachten op de oceaan.
Wat ik nieuwe ingenieurs vertel
Diepgangshoek is belangrijk. Minimaal een halve graad op elke muur of het onderdeel blijft plakken. ABIS markeert dit in DFM, maar u dient dit zelf te controleren voordat u de afdruk verzendt.
De wanddikte van het onderdeel moet boven de 0,8 mm blijven. Dunner dan dat en het rubber scheurt als je het uit de vorm haalt, vooral op siliconen.
Rond je binnenhoeken af. Scherpe hoeken concentreren spanningen in het staal. De holte scheurt of het rubberen gedeelte scheurt. Hoe dan ook, je verliest.
Ontlucht uw scheidingslijn. Opgesloten lucht veroorzaakt brandwonden en korte schoten. ABIS snijdt 0,02 mm diepe ventilatieopeningen in het scheidingsvlak. Soms heb je meer nodig. Dit zoek je uit bij de eerste opnames en pas je aan.
Kostenvergelijking
Stalen gereedschap: $ 4.500 tot $ 15.000, afhankelijk van de grootte, holtes en staalkwaliteit.
Aluminium gereedschap: $ 2.000 tot $ 5.000, dezelfde parameters.
Prototypemal van siliconenrubber: $ 350 tot $ 800.
Kies op basis van uw volume. Onder de 200 stuks is een rubberen mal zinvol. 200 tot 5000, aluminium zou kunnen werken als de verbinding niet schurend is. Boven de 5.000 is staal de enige keuze die je later niet in de problemen brengt.
Dat is ongeveer alles wat de moeite waard is om te weten over stalen gereedschappen voor rubber. Niets ingewikkelds, gewoon een heleboel kleine details die optellen. Zorg ervoor dat ze goed zijn en de tool werkt jarenlang. Als u ze verkeerd begrijpt, bent u aan de telefoon met uw leverancier en legt u uit waarom u een noodreparatie nodig heeft.