Hoge precisie kunststof spuitgieten voor digitale bagageschaal onderdelen

Een digitale bagageweger is een draagbaar elektronisch apparaat dat ontworpen is om tassen en koffers nauwkeurig te wegen. Het apparaat helpt reizigers voorkomen dat ze toeslagen moeten betalen voor te zware bagage.

Meestal wordt de weegschaal geleverd met een haak of riem die je vastmaakt aan het handvat van de tas die je wilt wegen. Eenmaal aan de tas bevestigd, wordt de weegschaal opgetild om de tas van de grond te tillen. Dit zorgt voor onmiddellijke gewichtsmetingen tot 50 kg op een LCD-scherm.

Fabrikanten van bagageweegschalen ontwerpen deze apparaten zo dat ze draagbaar en licht zijn, waardoor ze door vrijwel iedereen bediend kunnen worden. Doordat deze apparaten zo compact zijn, passen ze gemakkelijk in een zak of tas. Het grootste deel van de onderdelen van een digitale bagageweegschaal is gemaakt van duurzaam plastic. De belangrijkste onderdelen van een digitale bagageweger staan hieronder opgesomd.

• De sensor of laadcel: Het is de kern van het handapparaat. Het bestaat uit een metalen onderdeel dat de doorbuiging of vervorming meet die wordt veroorzaakt door het gewicht van de bagage.
• LCD-scherm: Het digitale scherm toont het gewicht van de opgehangen bagage. De aflezing kan in kg of lb. Sommige modellen hebben achtergrondverlichting voor een betere zichtbaarheid bij weinig licht.
• Bagage Weegschaal Onderdeel Behuizing: Dit is het plastic handvat dat de interne elektronica beschermt.
• Ophangmechanisme: Het kan een lichtmetalen haak, een riem of een nylon band zijn, ontworpen om de bagage vast te zetten.
• Knoppen: Alle modellen hebben aan/uit-knoppen om het apparaat aan of uit te zetten. Sommige modellen hebben extra knoppen om het apparaat te resetten of om de meeteenheid om te schakelen tussen kg en lb.
• Batterijvak: Een klein compartiment dat vaak met een schroef wordt vastgezet en waarin de batterij zit die het apparaat van stroom voorziet.
• Printplaat en onderdelen: Dit is een processor die rekstrookgegevens omzet in digitale getallen die van het LCD-scherm worden afgelezen.

Eisen van de klant

Een fabrikant van digitale bagagewegers benaderde First Mold met het verzoek om mallen te maken die hen zouden helpen hun producten tot leven te brengen. De klant wilde in totaal zes verschillende onderdelen van een digitale bagageweegschaal gieten. Van een van de matrijzen werd verwacht dat het een transparant materiaal zou vormen, waardoor het digitale scherm eronder kon worden weergegeven.

De klant wilde een matrijs voor massaproductie. Een van de eisen was dat de matrijs voor de digitale bagageweegschaal 500.000 oplagen moest kunnen maken. Bovendien wilde de klant dat de behuizing van de digitale bagageweegschaal een snap-fit ontwerp zou hebben. Voor eenvoudige montage moet de tolerantie ±0,05 mm zijn met een nauwkeurigheid van ±0,02 mm.

Een andere belangrijke eis van de fabrikant was dat het oppervlak van de behuizing een glanzende afwerking moest hebben. Omdat het bedrijf zichzelf als een wereldwijd merk positioneerde, wilde de klant dat hun producten een premium uitstraling zouden hebben.

Uitdagingen

De eerste uitdaging die het projectmanagementteam van First Mold moest overwinnen, was beslissen of ze een single-cavity mal of een family mold zouden maken. Door te kiezen voor een familiematrijs kan het team alle zes verschillende onderdelen samenvoegen in één matrijs. Een familiematrijs kan ook kleurverschillen tussen de verschillende onderdelen voorkomen. Als het team echter kiest voor een single-cavity mal, zullen ze zes verschillende mallen moeten maken voor elk van de onderdelen van de digitale bagageweger van de klant.

Hoogglanzende oppervlakteafwerking

Het maken van mallen voor hoogglansoppervlakken vergt extra werk. Het oppervlak van de mal moet extra gepolijst worden, wat meer manuren werk vergt. Het gepolijste oppervlak kan de levertijd verlengen. Daarom is het altijd een extra uitdaging voor projecten met een krappe deadline.

Materiaalkeuze

Een digitale bagageweegschaal wordt tijdens het gebruik belast. In een luchthavenomgeving kunnen dagelijks duizenden koffers worden gewogen. Daarom is het belangrijk dat het materiaal dat voor de productie wordt gebruikt een uitstekende slijtvastheid heeft voor een langere levensduur van het product.

Ontwerp voor maakbaarheid

De behuizing van de digitale bagageweegschaal heeft ribversterkte wanden om de stevigheid nog verder te verbeteren en ervoor te zorgen dat hij niet breekt tijdens het gebruik. Het ontwerp is ook voorzien van grote radii aan de randen. De radii zijn een belangrijk kenmerk dat de materiaalstroom verbetert, krimp minimaliseert en spanningsconcentratie vermindert. Het verbetert de algehele sterkte van het onderdeel. Grote radii aan de randen kunnen echter ook de oorzaak zijn van defecten zoals scheuren of kromtrekken als ze niet goed ontworpen zijn.

Oplossing

Na veelvuldig overleg met de fabrikant van de digitale bagageweegschaal en het afwegen van de voor- en nadelen, besloot het projectmanagementteam van First Mold dat een mal met één holte beter geschikt is voor het doel van de fabrikant. Hoewel het gebruik van familievormen kleurverschillen kan voorkomen, beschouwt de klant kleurverschillen niet als een belangrijk productieprobleem omdat het product zal worden gespoten.

Familiemallen zijn sneller in het gelijktijdig produceren van meerdere, verschillende onderdelen. Ze hebben echter meestal last van drukonbalans, wat leidt tot hogere defectpercentages in bepaalde onderdelen. De keuze voor een matrijs met één holte werd gemaakt vanwege de voordelen voor de fabrikant, zoals:

• Lage productiekosten: Het ontwerp van een matrijs met één holte is meestal eenvoudiger dan een familiematrijs. Die eenvoud in het ontwerp vertaalt zich in lagere gereedschapskosten omdat er minder manuren nodig zijn. Het budget van de klant gaf de voorkeur aan mallen met één holte.
• Snellere doorlooptijd: Het eenvoudigere ontwerp betekent ook dat mallen met eenvoudige caviteiten sneller geproduceerd kunnen worden in vergelijking met een familiematrijs. Een snellere doorlooptijd betekent dat de fabrikant van de digitale bagageweegschaal binnen de kortst mogelijke tijd kan beginnen met de massaproductie van zijn producten. De klant klaagde ook over het werken met een strak schema en wilde de mal(len) snel af hebben. Daarom was de keuze voor mallen met één holte voor de onderdelen van de bagageweegschaal snel gemaakt.
• Snelle proefaanpassingen: Aanpassingen zijn gemakkelijker en goedkoper uit te voeren bij mallen met één holte dan bij familievormen. Omdat de fabrikant tijdens het gesprek ook aangaf dat ze hun producten elke twee jaar willen herzien en upgraden, was de mal met één holte een betere keuze.
• Hoog rendement: Bij mallen met één holte is het niet nodig om verschillende geometrieën en parameters zoals temperatuur en druk te balanceren. Dit leidt tot een hogere opbrengst en het minste aantal defecten in vergelijking met familievormen.
• Lagere onderhoudskosten: Reparaties aan mallen met één holte worden alleen uitgevoerd voor een specifieke mal en onderbreken de productie van andere onderdelen niet. Bij familievormen echter zal elke reparatie de productie onderbreken. Aangezien de klant ook onderdelen van digitale bagageweegschalen aan andere fabrikanten levert, was investeren in een matrijs met één holte een manier om hun toeleveringsketen toekomstbestendig te maken.

Hoogglanzende oppervlakteafwerking bereiken

De reden waarom de fabrikant om een hoogglanzende afwerking van het oppervlak vroeg, was dat ze wilden besparen op nabewerking. Ze wilden dat het oppervlak na het gieten klaar zou zijn voor zeefdrukken of spuiten. Om de hoogglansafwerking te bereiken, polijstte het team van First Mold-ingenieurs het oppervlak van de matrijs met schuurpapier met een korrel van 12.000. Dit proces vereiste veel vaardigheid en een hoge mate van nauwkeurigheid. Dit proces vereiste veel vaardigheid en precisie om defecten te voorkomen. 

Het juiste materiaal kiezen voor prestaties en duurzaamheid

De kwaliteit van elk product begint met de keuze van het juiste materiaal. Het team van First Mold had een lange discussie met de klant over de materiaalkeuze. Acrylonitril-butadieen-styreen (ABS) kwam uiteindelijk naar voren als het beste materiaal voor hun digitale bagageschaalproductie. Het kan gemakkelijk worden bewerkt, geschuurd of gelijmd voor een hoogwaardige en gedetailleerde afwerking.

ABS is ook 100% recyclebaar. Omdat de fabrikant zich bewust was van de impact van zijn productie op het milieu, konden ze door het gebruik van ABS hun ecologische voetafdruk verkleinen door gerecycled materiaal te mengen met nieuwe kunststoffen. De voordelen van het gebruik van ABS voor de consument zijn ook enorm.

• Kosteneffectiviteit: Het gebruik van ABS maakt het fabrikanten gemakkelijk om grote hoeveelheden digitale bagageweegschalen te produceren tegen een lagere prijs. Het lage smeltpunt maakt spuitgieten met hoge snelheid efficiënt. Deze factoren verlagen de productietijd en -kosten.
• Lichtgewicht: ABS is licht van gewicht, een eigenschap die wordt overgedragen op het product. Het gebruik van dit materiaal zorgt ervoor dat het product licht van gewicht is en dus gemakkelijk verplaatsbaar.
• Hoge duurzaamheid: ABS is stijf, stevig en bestand tegen stoten en krassen. Deze eigenschappen maken het ideaal om de interne gevoelige elektronische componenten te beschermen tegen ruwe behandeling en vallen.
• Ontwerpflexibiliteit: In tegenstelling tot sommige andere soorten kunststof kan ABS gemakkelijk verschillende kleuren en oppervlaktestructuren aannemen. Dit maakt het ideaal voor verfspuiten, wat de fabrikant als oppervlakteafwerking wil gebruiken.
• Omgevingsbestendigheid: ABS is waterbestendig en kan zonder vervorming werken bij gematigde temperatuurschommelingen. Daarom kan het worden gebruikt in verschillende regio's met uiteenlopende klimaten.

Wat de klant heeft gewonnen door met First Mold te werken

Door samen te werken met de ingenieurs van First Mold kon de fabrikant van de digitale bagageweegschaal gebruikmaken van de gecombineerde kennis van het team van meer dan 50 jaar matrijzen maken om te beslissen welk type matrijs de beste waarde voor hun project zou bieden. Het team bood duidelijke en transparante communicatie en begeleidde de klant bij elke stap van het productieproces van de matrijs voor bagagecomponenten.

De duidelijke communicatie en het onderzoek vooraf hielpen het First Mold-team om zes sets matrijzen te leveren in een recordtijd die de verwachtingen van de klant overtrof. De samenwerking met First Mold stelde de klant en zijn team bloot aan moderne technologieën en innovaties op het gebied van spuitgieten. Het beste deel van de samenwerking was volgens de klant dat hun verwachtingen werden overtroffen binnen hun budget.

FAQ