Dwustrzałowe formowanie wtryskowe do precyzyjnej produkcji trymerów do włosów

Trymery to ważne narzędzia do pielęgnacji włosów. Co ciekawe, większość producentów ma dylemat, czy produkować maszynkę do strzyżenia włosów, czy trymer. Chociaż oba urządzenia wyglądają podobnie, maszynka ma większe ostrza i idealnie nadaje się do strzyżenia dużej ilości włosów.

Z kolei maszynka do strzyżenia włosów jest przeznaczona do strzyżenia włosów bardzo blisko skóry. Posiada cieńsze ostrza i jest lekka, co sprawia, że idealnie nadaje się do wycinawania konturów, dopracowywania szczegółów, przycinania brzegów oraz stylizacji włosów. Producenci maszynek do strzyżenia włosów wytwarzają te produkty głównie do pielęgnacji linii szyi, bokobrodów lub zarostu. Do głównych cech maszynek do strzyżenia włosów należą:

• Większa precyzja i szczegółowość: Wyposażony jest w cieńsze ostrza, które pozwalają uzyskać ostre i czyste linie.
• Zagłębiaj się dalej: Strzyżą krócej niż maszynki, dzięki czemu idealnie nadają się do strzyżenia na krótko, dopracowywania szczegółów i tworzenia precyzyjnych przejść.
• Lżejsze niż maszynki do strzyżenia: Zostały zaprojektowane tak, by były bardziej kompaktowe i lżejsze, co ułatwia ich obsługę i stosowanie przy wykonywaniu skomplikowanych detali.

Najważniejsze elementy maszynki do strzyżenia włosów

Dla start-upów, które chcą zająć się produkcją maszynek do strzyżenia włosów, ważne jest poznanie ich poszczególnych części. Maszynki do strzyżenia włosów składają się z wyjmowanego zestawu ostrzy napędzanych silnikiem. Elementy elektroniczne umieszczone są w plastikowej obudowie wyposażonej w wyłącznik zasilania. Poniżej przedstawiono kluczowe elementy maszynki do strzyżenia włosów.

• Ostrza: To właśnie ta część odpowiada za samo strzyżenie. Składa się ona ze stałego ostrza, które pełni funkcję grzebienia, oraz ruchomego ostrza, które pełni funkcję noża. Ruchome ostrza wibrują względem siebie, ścinając włosy.
• Silnik: Zapewnia energię, która napędza ruch łopatek.
• Mieszkalnictwo: Nadwozie stanowi zewnętrzną powłokę, która chroni elementy wewnętrzne przed uszkodzeniami spowodowanymi uderzeniami i czynnikami środowiskowymi.
• Grzebienie zabezpieczające/ograniczające: Są to plastikowe nasadki zatrzaskowe, które określają długość włosów, jakie przycina trymer. Długości mogą wahać się od bardzo krótkich do długich.
• Przycisk zasilania: Służy do włączania i wyłączania urządzenia
• Link do dysku: Jest to mechanizm, który przekształca energię z silnika w drgania łopatek.

Wymagania klienta

Producent maszynek do strzyżenia włosów zwrócił się do firmy First Mold z prośbą o pomoc w zakresie produkcja precyzyjnych form wtryskowych w technologii „two-shot”. Jak poinformował klient, firma ta budowała fabrykę do masowej produkcji maszynek do strzyżenia włosów i poszukiwała przedsiębiorstwa, które pomogłoby jej w produkcji form. Podczas poszukiwań fabryki do masowej produkcji maszynek do strzyżenia włosów w Chinach firma First Mold często pojawiała się w wynikach wyszukiwania.

Zanim przystąpili do rozmów na temat swojego przyszłego projektu, poprosili o oprowadzenie po fabryce i zapleczu technologicznym firmy First Mold. Przekonani tym, co zobaczyli, przedstawili plan swojego przyszłego projektu. Podczas gdy większość producentów maszynek do strzyżenia włosów skupia się na produktach dla dorosłych, ten klient chciał stworzyć produkt przeznaczony dla dzieci.

Ponieważ klient ten był nowicjuszem w branży, potrzebował również porady dotyczącej najlepszego materiału i procesu formowania wtryskowego do produkcji różnych elementów maszynki do strzyżenia włosów, zwłaszcza nasadek i obudowy. Inne kluczowe wymagania dotyczące maszynki do strzyżenia włosów obejmują:

• Grubość ścianki: 1,0 mm lub mniej
• Całkowita waga produktu: od 200 g do 250 g
• Odporność na awarie: Bez błysków i zadziorów
• Obróbka powierzchni: Sitodruk
• Tolerancja montażowa: ±0,05mm
• Wskaźnik wydajności produkcji seryjnej: ≥98%

Wyzwania i rozwiązania

Ponieważ producent maszynek do strzyżenia włosów tworzył produkt przeznaczony specjalnie dla dzieci, niezwykle ważne było, aby osłony i obudowa nie miały żadnych nadlewek ani zadziorów ze względu na wrażliwość skóry dzieci. Powodem tego jest fakt, że zadziory mogą powodować drobne skaleczenia na skórze dzieci. Ponadto klient chciał stworzyć produkt o niewielkiej masie. Dlatego też inżynierowie z firmy First Mold musieli skupić się na projektowaniu ukierunkowanym na zmniejszenie masy.

Zgodność materiałów w formowaniu 2K

Drugim wyzwaniem, z którym firma First Mold musiała się zmierzyć we współpracy z producentem maszynek do strzyżenia włosów, było zapewnienie kompatybilności materiałów. Ponieważ stosowana technika produkcji to formowanie wtryskowe dwuskładnikowe (zwane również formowaniem 2K), istotne było upewnienie się, że dwa materiały, które zostaną wykorzystane do formowania, są chemicznie kompatybilne, co zapewni prawidłowe połączenie.

Pierwszy materiał musi wytrzymać temperaturę drugiego, gorętszego materiału podczas wtryskiwania na niego, nie ulegając odkształceniu ani stopieniu. Jeśli materiały nie połączą się prawidłowo, miękka w dotyku nakładka może odkleić się podczas użytkowania. Ponadto, jeśli wskaźniki skurczu Ponieważ właściwości materiałów sztywnych i miękkich znacznie się różnią, może dojść do wypaczenia lub pękania.

Skomplikowana konstrukcja formy do produkcji maszynek do strzyżenia włosów

The projekt formy do formowania wtryskowego z dwoma wtryskami zazwyczaj wymaga zastosowania bardziej skomplikowanych narzędzi, od typu 30% do 50%. Na przykład forma musi być zaprojektowana tak, aby pierwszy wyprasek mógł obrócić się do drugiej wnęki w celu wykonania obtrysku. Konieczne było stworzenie formy o jednolitej grubości ścianek, aby zapewnić równomierne chłodzenie.

Aby zapewnić równomierne chłodzenie, inżynierowie z firmy First Mold zaprojektowali w formie zaawansowane kanały chłodzące. Ma to również kluczowe znaczenie dla stabilności wymiarowej. Symulacja CAD pomogła również inżynierom z First Mold w rozmieszczeniu wlewów, przeanalizować przepływ w formie, oraz wykryć ewentualne wypaczenia jeszcze przed rozpoczęciem produkcji.

Wyzwania związane z produkcją maszynek do strzyżenia włosów przy formowaniu 2K

Formowanie wtryskowe dwuetapowe zazwyczaj wymaga dłuższego czasu cyklu ze względu na dodatkowe etapy wtrysku, przenoszenia i chłodzenia, które odbywają się wewnątrz maszyny. Ponadto wady występują zazwyczaj częściej, zwłaszcza w miejscu styku drugiego wtrysku z pierwszym. Wada ta może powodować powstawanie nadlewek, zawijanie się krawędzi lub łuszczenie się materiału.

Pierwszy wlew może pozostawiać ślady. Inżynierowie firmy First Mold zadbali jednak o to, by konstrukcja formy została starannie zaprojektowana w taki sposób, aby drugi wlew zakrywał wszelkie ślady pozostawione przez wlew z pierwszego cyklu. Takie rozwiązanie konstrukcyjne wyeliminowało również konieczność stosowania kosztownych procesów obróbki po produkcji oraz opóźnień w montażu, które generowałyby dodatkowe koszty dla producenta.

Projektowanie obudowy maszynki do strzyżenia włosów z myślą o lekkości

Aby zmieścić się w limicie wagowym określonym przez producenta maszynek do strzyżenia włosów, każdy element musiał zostać zaprojektowany z myślą o lekkości. Na przykład zamiast grubych ścianek obudowy inżynierowie z First Mold zdecydowali się na cienkie ścianki wzmocnione żebrami.

Aby zapewnić maksymalną wytrzymałość, geometria żeber została zaprojektowana z wykorzystaniem Oprogramowanie CAD (SolidWorks). Wykorzystano oprogramowanie Moldflow do weryfikacji projektu pod kątem możliwości produkcyjnych, aby zapewnić jednolitą grubość i zapobiec problemom z wypełnieniem formy.

Zapobieganie powstawaniu odprysków lub zadziorów w osłonie podkaszarki

Podjęto szereg działań mających na celu zapobieganie powstawaniu nadlewek. Pierwszym z nich była optymalizacja procesu. Obejmowała ona optymalizację ciśnienia i prędkości wtrysku. Nadmierne ciśnienie może spowodować wtłoczenie stopionego materiału w linie podziału. Ponadto w przypadku materiałów o zbyt dużej płynności zoptymalizowano temperaturę topnienia w celu zwiększenia ich lepkości.

Podczas projektowania formy do obudowy maszynki do strzyżenia włosów inżynierowie firmy First Mold zwiększyli siłę zacisku, aby forma pozostawała szczelnie zamknięta pomimo wewnętrznego ciśnienia tworzywa sztucznego. Płyty maszyny były ustawione równolegle i odpowiednio wyrównane, co pozwoliło uniknąć nierównomiernego rozkładu siły zacisku.

Połączenie tych technik pozwoliło wyeliminować powstawanie nadlewek i zapewniło producentowi maszynek do strzyżenia włosów oszczędność cennych zasobów, które w przeciwnym razie zostałyby przeznaczone na obróbkę po produkcji. Ponadto sprawiło to, że produkt stał się bezpieczny w użyciu dla docelowej grupy odbiorców.

Zapewnienie wąskich tolerancji w celu ułatwienia montażu

Mając na uwadze wąską tolerancję (±0,05 mm) wymaganą przez producenta, inżynierowie firmy First Mold musieli połączyć precyzyjne projektowanie CAD z obróbką CNC, aby stworzyć formy do produkcji maszynek do strzyżenia włosów. Wąska tolerancja ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia prawidłowego działania elementów. Nawet niewielkie odchylenie może prowadzić do niepowodzenia montażu, przedwczesnego uszkodzenia lub słabych połączeń.

Wąska tolerancja gwarantuje, że haczyk męski i gniazdo żeńskie za każdym razem idealnie do siebie pasują. Zapobiega to sytuacji, w której połączenie zatrzaskowe jest zbyt luźne, co prowadzi do grzechotania elementów. Zapobiega to również sytuacji, w której połączenie zatrzaskowe jest zbyt ciasne, co powoduje konieczność użycia nadmiernej siły podczas montażu, co z kolei mogłoby doprowadzić do uszkodzenia elementów.

Korzyści, jakie odniósł klient dzięki wdrożeniu rozwiązań firmy First Mold

Kiedy klient wszedł do zakładu firmy First Mold, nie miał zbyt jasnego pojęcia o różnicy między maszynką do strzyżenia włosów a trymerem. Ponadto chciał wykorzystać jeden rodzaj tworzywa sztucznego do produkcji wszystkich różnych elementów z tworzywa.

Jednak po konsultacji z zespołem First Mold, złożonym z oddanych inżynierów posiadających wieloletnie doświadczenie w tej dziedzinie, okazało się, że nie był to dobry pomysł. Zamiast tego, w celu uzyskania najlepszych wyników, zaproponowano zastosowanie różnych tworzyw sztucznych (ABS, PC, POM, PC+ABS i TPU) do poszczególnych elementów.

Chociaż opracowanie procesu formowania wtryskowego dwuskładnikowego wymaga większych umiejętności technicznych, producent maszynek do strzyżenia włosów otrzymał formę 2K przed planowanym rozpoczęciem produkcji seryjnej. Terminowa dostawa pozwoliła producentowi zrealizować zamówienia przedpremierowe i osiągnąć zakładany poziom popytu.

Wykorzystanie oprogramowania do symulacji wirtualnej pozwoliło firmie First Mold ograniczyć formowanie próbne próby ograniczono do maksymalnie trzech. Było to szczególnie ważne, ponieważ wielokrotne próby są czasochłonne i kosztowne. Połączenie szybszego przygotowania oprzyrządowania i mniejszej liczby prób formowania zapewniło, że cały proces produkcji maszynek do strzyżenia włosów zmieścił się w budżecie.

FAQ