Kohandatud plasti ekstrusioonesindab tootmisviisi, kus termoplastsed materjalid sunnitakse läbi täppis{0}}konstrueeritud stantside, et toota pidevaid ristlõike-geomeetriaid, mis on kohandatud vastavalt rakenduse-nõuetele. Erinevalt turustuskanalite kaudu saadaolevatest kaubaprofiilidest välistavad eritellimusel väljapressimised kompromissi projekteerimise eesmärgi ja materjali saadavuse vahel-, mis toob kaasa mõõdetavad finantsmõjud hanke-, tootmis- ja elutsükli kulustruktuuride lõikes.
Metalli asendusasi (see on suurem, kui arvate)
Siin on see, mida keegi teile ette ei ütle: tõeline kokkuhoid ei tulene sellest, et plast on odav. Plastik pole alati odav. Mõnikord maksab vaik oodatust rohkem, eriti kui vajate UV-stabilisaatoreid, leegiaeglustajaid või klaaskiudude tugevdamist.
Raha ilmub mujale.
Võtke alumiinium. Kõik armastavad alumiiniumi-kerget, korrosioonikindlat-, näeb välja professionaalne. Aga alumiiniumi ekstrusioonitööriistad? Sa vaatad vähemalt 8000–25 000 dollarit ühe stantsi eest. Ja seda enne kuumtöötlemist, anodeerimist, pulbervärvimist. Plastprofiilist stants maksab enamiku geomeetriate puhul 2500–6000 dollarit. Mõnikord vähem.
Olen näinud ettevõtteid vahetamas alumiiniumkanalilt jäigale PVC-le ja vähendanud jala{0}}kulusid 60%. Mitte sellepärast, et PVC oleks maagiline, vaid seepärast, et nad välistasid viis allavoolu toimingut: jäme eemaldamine, puurimine, koputamine, värvimine ja kvaliteedikontroll, mis püüab kinni kõik tühja alumiiniumi käitlemisel tekkinud kriimud.
Üks valgustite tootja-võib-olla kolm aastat tagasi-kujundas oma LED-korpuse ekstrudeeritud alumiiniumist ko-ekstrudeeritud polükarbonaadist/ABS-profiiliks. Polükarbonaat andis neile objektiiviosa jaoks optilise selguse. ABS käsitles struktuurset kanalit. Üks tõmme läbi matriitsi, kaks materjali, null sekundaarset toimingut. Nende koosteliin ulatus üheteistkümnest tööjaamast neljani.
Läbilõigete optimeerimine-
See on koht, kus insenerid oma raha teenivad.
Kataloogi standardsel ristkülikukujulisel torul on ühtlane seinapaksus. Tootja jaoks on mõistlik{1}}lihtne tööriist ja laialdane rakendatavus. Kuid teie rakendus ei laadi seda toru ühtlaselt. Võib-olla näeb ülemine nägu kokkusurumist, alumine pinget ja küljed lihtsalt... eksisteerivad. Maksate materjali eest, mis ei tee midagi.
Kohandatud profiilid võimaldavad teil asetada materjali sinna, kus stress tegelikult esineb. Paksendage äärikuid, õhendage võrke, lisage strateegilistes kohtades sisemised ribid. Olen vaadanud, kuidas tööriistainsenerid raseerivad samal ajal profiilist 30% materjalistsuurenebselle kandevõime. See ei ole teoreetiline,{1}}see on elementaarne struktuurne optimeerimine, mida kaubaprofiilid pakkuda ei saa, kuna need pole mõeldud kellegi jaoks.
Matemaatika muutub mastaabis huvitavaks. Profiil, mis kaalub 0,6 naela/jala asemel 0,4 naela/jalga, säästab 0,2 naela lineaarse jala kohta. Jookse aastas 50 000 jalga, see on 10 000 naela vaiku, mida te ei osta. 1,20 dollarit naela kohta kauba PVC puhul on see 12 000 dollarit aastas. Matriit maksis 4500 dollarit. Tasumine viie kuuga.
Miks Integration Beats Assembly?
Kohandatud profiilid võivad koondada seda, mis muidu vajaks mitut komponenti.
Tavaline lähenemine: alumiiniumraam, kummist tihend, plastikust klõps{0}}kate, vahtkummist ilmastikuriba. Neli SKU-d, neli tarnijat, neli kvaliteedispetsifikatsiooni, montaažitööjõud nende ühendamiseks.
Integreeritud lähenemisviis: üks ko-ekstrudeeritud profiil jäikade PVC-konstruktsiooniseintega, painduvad TPE-tihendushuuled ja eel-värviline kate, mis klõpsatakse ekstrudeerimisprotsessi käigus integreeritud tuvisabade külge.
Ko{0}}ekstrusiooniprotsess ei ole ulme. See on eksisteerinud alates 1970. aastatest. Kaks või kolm ekstruuderit, mis toidavad erinevaid polümeere ühte matriitsi, iga materjal voolab oma ristlõike -tsooni. Jäik ja paindlik. Läbipaistmatu ja selge. Neitsi ja regrind.
Akende ja uste tootjad arvasid selle välja aastakümneid tagasi. Need mitme-kambriga vinüülist aknaraamid, millel on sisseehitatud ilmastikuriba ja ko-ekstrudeeritud värviline kork? See on viis või kuus materjali ühes profiilis, toodetud kiirusega 40 jalga minutis.
Tööriistade investeerimise küsimus
Tööriistakulud peletavad inimesi kohandatud ekstrusioonist eemale. Ei peaks.
Tüüpiline tootmisvorm keskmise-keerukusega profiili jaoks: 3000–7000 dollarit. Keerulised geomeetriad, millel on kitsad tolerantsid, ko-ekstrusioonivõime, õõnsad kambrid, mis nõuavad sisemisi südamikke: 8000–15 000 dollarit. Väga keerukad meditsiini- või kosmoseprofiilid koos eksootiliste sulamite tööriistadega: 20 $,{11}}, kuid see on haruldane.
Võrrelge seda survevaluga. Ühe-õõnsusega vorm mõõdukalt keeruka osa jaoks maksab umbes 15 000 dollarit ja tõuseb kiiresti. Mitme õõnsusega tootmisvormid töötavad tavapäraselt 50 000–150 000 dollarit.
Ekstrusioonivorm toodab pidevat pikkust. Lõika see, kuhu tahad. Kas vajate 6-tollist tükki? Lõika 6 tolli. Kas vajate 14 jalga? Sama surm. Sissepritsevormid annavad teile ühe löögi, ühe geomeetria. Muutke pikkust, vahetage vorm.
Amortisatsiooni matemaatika: 5000 dollarit stants, 100 000 lineaarset jalga selle eluea jooksul, see on 0,05 $/jalga tööriistakulu. Veerand{6}}miljoni jala ulatuses langeb see 0,02 dollarile jala kohta. Ühel hetkel kaob tööriistade maksumus ümardamisveaks.
Materjali valik: kus inimesed eksivad
Kõik kasutavad vaikimisi PVC-d. PVC vastu pole midagi,{1}}see on mitmekülgne, odav, pressib ilusti välja. Kuid see pole alati optimaalne.
HDPE maksab vähem naela kohta ja talub välistingimustes ilma stabilisaatoriteta. Polüpropüleen pakub elavat-hingevõimet, millele ükski teine plastmass ei sobi. ABS tagab löögikindluse ja värvitava pinna. Polükarbonaat tagab optilise selguse ja purunemiskindluse, kuigi see on kolm korda kõrgem kui PVC.
Viga on materjali valimisel enne rakenduse nõuete mõistmist. Keegi määrab struktuurikanaliks polükarbonaadi, sest ta tahab "tugevat". Oleks võinud kasutada ABS-i poole odavamalt. Keegi valib toidu-kontaktirakenduse jaoks PVC, siis saab teada, et tal on vaja FDA-ühilduvaid materjale ja alustab otsast PP või HDPE-ga.
Materjali valik mõjutab rohkem kui ühiku maksumus. See mõjutab töötlemisparameetreid (liini kiirus, jahutusnõuded, allavoolu käitlemine), sekundaarseid toiminguid (keevitus, liimimine, mehaaniline kinnitamine) ja kasutusea lõpu--kaalutlusi (ringlussevõtu vood, eeskirjade järgimine).
Väikesed jooksud: majanduse nihe
Minimaalsed tellimiskogused on ekstruuderiti erinevad. Mõned tahavad vähemalt 5000 naela. Teised kaaluvad 500 naela, kui te ei kiirusta.
Väikesed jooksud kahjustavad üksuse majandust. Seadistusaeg, värvide vahel puhastamine, esmalt-artikli ülevaatus-need püsikulud jaotuvad vähemale jalale. Profiil, mis maksab 0,85 dollarit jala kohta 10 000 jala pikkuses koguses, võib 1000 jala kõrgusel maksta 1,40 dollarit jala kohta.
Kuid väikesed jooksud on mõttekad olukordades, millest inimesed kahe silma vahele jäävad:
Prototüübi valideerimine enne tootmistööriistade kasutuselevõttu. Beetatestimine päris (mitte simuleeritud) komponentidega. Sildvarud tootmistööriistade valmistamise ajal. Piiratud -väljaande tooted, mille puhul tööriistade amortisatsioon ei ole peamine probleem.
Mõned ekstruuderid kasutavad kiireid{0}}tööriistaprogramme. Karastatud terase asemel pehme alumiiniumstantsid. Madalam hind, lühem teostusaeg, piiratud eluiga-võib-olla 20 000 jalga enne stantsi lagunemist. Piisab turutestimiseks. Kui toode õnnestub, investeerige tootmistööriistadesse.
Varjatud asjad: tolerantsid ja järjepidevus
Kaubanduslikud ekstrusioonitolerantsid on enamiku profiilide kriitiliste mõõtmete puhul tavaliselt ±0,010 tolli. Täpne ekstrusioon ulatub ±0,005 tolli kontrollitud jahutuse, allavoolu kalibreerimise ja protsessi jälgimisega.
Miks on see kulu jaoks oluline?
Lahtised tolerantsid sunnivad allavoolu majutust. Osad ei sobi, nii et lisate vaheplaadid. Tihendid ei tihenda, seega määrate rohkem häireid. Komponendid nõuavad käsitsi-paigaldamist, mitte kukkumist-.
Kitsad tolerantsid maksavad ekstrusioonietapil rohkem{0}}aeglasemad liinikiirused, rohkem tagasilükkamisi, täiendav kvaliteedikontroll. Kuid need säästavad kokkupanemise, garantii ja klientide rahuloluga seotud kulusid mitmekordselt.
Arvutamine ei ole alati ilmne. Valgustusettevõte vahetas ekstruuderid, et säästa objektiiviprofiilidelt 0,08 dollarit jala kohta. Tolerantsid olid spetsifikatsioonis, kuid järjekindlalt vabal poolel. Nende automatiseeritud koosteliin hakkas sobitusprobleemide tõttu tagasi lükkama 8% raamidest. 0,08-dollarine sääst muutus 0,30-dollariseks lisakuluks ümbertöötlemisel ja praagil. Nad lülitusid tagasi.
Mis juhtub elu-lõpus-
Termoplast on põhimõtteliselt taaskasutatav. Praktika on segasem.
Mono-materjalide ekstrusioon (puhas PVC, puhas PP jne) suunatakse otse segamistoimingutesse. Ko-ekstrudeerimisel tekkivad segatud materjalijäätmed tuleb eraldada või neid on lubatud kasutada väiksema -väärtusega rakendustes.
Mõnes tööstusharus on suletud{0}ahela süsteemid. Vinüülaknatootjad jahvatavad-postitustööstusjääke ja segavad seda esmase materjaliga. Euroopa PVC-tööstus haldab kogumise ja ringlussevõtu infrastruktuuri, mis tegeleb -tarbijajärgsete profiilidega.
Taaskasutatavaks kujundamine mõjutab materjali valikut. UV-stabiliseeritud kork tarbe-PVC-südamikul? Taaskasutatavad enamiku operatsioonide puhul. Ko-ekstrudeeritud TPE-tihend PVC-raamil? Ilmselt nõuab eraldamist. Liimiga{5}}liimitud alumiiniumist sisetükk plastkorpuses? Unustage ringlussevõtt ilma märkimisväärse töötlemiseta.
See tundub kulude kokkuhoiu jaoks perifeerne, kuni eeskirjad muutuvad või kliendid hakkavad küsimusi esitama. Laiendatud tootjavastutuse seadused Euroopas mõjutavad juba profiili spetsifikatsiooni. Põhja-Ameerika turud liiguvad sarnastes suundades.
Hankestrateegia
Üks{0}}allikas vs. mitu-allikat. Mõlemal on argumendid.
Üks allikas: mahu konsolideerimine, tööriistade juhtimine, suhte sügavus, prioriteet võimsuspiirangute ajal. Sinust saab tähendusrikas klient.
Mitu{0}}allikat: varustuskindlus, konkurentsivõimeline hind, geograafiline koondamine. Kaitsete häirete eest.
Otsus sõltub keerukusest. Kas kaubaprofiilid on saadaval mitmest ekstruuderist? Mitu-allikat on mõistlik. Kohandatud patenteeritud geomeetria koos teie rahastatud tööriistadega? Olete tegelikult vallaline-olenemata lepingutest. Surnu elab ühes asutuses.
Mõned ettevõtted tellivad duplikaattööriistade{0}}primaar- ja varustantsid eraldi ekstruuderites. Kindlustus maksab raha, kuid sama maksab ka tootmise seiskamine, kui teie ainsa-allika tarnijaga juhtub tulekahju, töövaidlus või pankrot.
Pakkimine
Kohandatud plastprofiilide kulueelised realiseeruvad mitmel eelarvereal, mitte ainult materjali hankimisel. Tööriistade kasutamine on ühekordne-kulu. Materjali optimeerimine vähendab püsivaid kulusid. Sekundaarse operatsiooni kõrvaldamine parandab läbilaskevõimet. Integreerimine vähendab SKU keerukust. Tolerantsi kontroll lihtsustab kokkupanekut.
Ettevõtetel, kes seda kokkuhoidu koguvad, on tavaliselt ühine tunnus: nad kaasavad ekstruuderi juba projekteerimisprotsessi alguses. Mitte pärast seda, kui inseneritöö on joonised lõpetanud-enne. Kontseptsiooni väljatöötamise käigus. Kui ristlõike geomeetria on endiselt läbiräägitav ja kompromissid materjali, tööriistade ja protsesside vahel jäävad{5}}avatuks.
Kui ostate endiselt-riiulikujusid- ja valmistate neist seda, mida tegelikult vajate, jätate peaaegu kindlasti oma tootmisprotsessi raha. Võib-olla palju sellest.