AlfredK?rcherGmbH&Co.KG在模具中使用包含適形冷卻的芯子使其塑料外殼能夠?qū)⒚總€(gè)部件的冷卻時(shí)間減少55%，從而大大提升了公司的成型生產(chǎn)率。該芯子由雷尼紹設(shè)計(jì)的專用芯是采用金屬增材制造技術(shù)生產(chǎn)的。

來(lái)自AlfredK?rcherGmbH&Co.KG的高壓清洗機(jī)具有明顯的亮黃色外殼，已成為許多德國(guó)家庭的固定家具。

為了滿足來(lái)自世界各地日益增長(zhǎng)的需求，K?rcher每年以百萬(wàn)的速度生產(chǎn)緊湊型洗衣機(jī)。每年超過(guò)二百萬(wàn)個(gè)K2基本壓力清洗機(jī)在奧伯森海姆工廠下線。然而，即使這樣的生產(chǎn)水平也無(wú)法滿足全球需求。

挑戰(zhàn)

其中K?rcher洗衣機(jī)最著名的功能之一是其明亮的黃色外殼。這也是制造過(guò)程中的關(guān)鍵瓶頸之一。例如，K2系列洗衣機(jī)的外殼由六臺(tái)注塑機(jī)生產(chǎn)，每臺(tái)注塑機(jī)每天可以模制1,496個(gè)外殼。這對(duì)于K?rcher來(lái)說(shuō)是不夠的，K?rcher有四條裝配線，每天運(yùn)行三班，每天生產(chǎn)12,000臺(tái)組裝和包裝的K2高壓清洗機(jī)。

顯然，一個(gè)選擇是添加更多的成型機(jī)。然而，K?rcherObersontheim工廠注塑協(xié)調(diào)員Leopold Hoffer認(rèn)為，應(yīng)該可以從現(xiàn)有設(shè)備中獲得更多的生產(chǎn)力。 “我們的目標(biāo)是將周期時(shí)間從原來(lái)的52秒縮短到40到42秒，”他解釋說(shuō)。他聯(lián)系了由雷尼紹公司在2013年5月收購(gòu)的基于Pliezhausen的LBC工程公司，致力于提高模具的冷卻時(shí)間。

結(jié)果好于預(yù)期。雷尼紹給我們做了一個(gè)完整的改進(jìn)包方案，對(duì)整個(gè)模型進(jìn)行了全面考慮和分析，以達(dá)到最佳效果。

保形冷卻方案

協(xié)調(diào)雷尼紹項(xiàng)目的CarloHüsken回憶道：“項(xiàng)目的第一階段是獲得現(xiàn)有模具的數(shù)據(jù)，以確定凱爾赫的方案是否可行?！?/span>

使用K?rcher提供的熱成像圖形繪制現(xiàn)有的注射成型工藝，并使用Cadmould?3D-F仿真軟件進(jìn)行模擬。這表明，在52秒循環(huán)時(shí)間內(nèi)，冷卻占22秒，熔化溫度為220℃，在100℃下脫模。模具溫度由35℃溫度和10升/分鐘的流量控制。熱成像檢測(cè)的熱點(diǎn)也被建模，因?yàn)檫@些區(qū)域?qū)ρ娱L(zhǎng)的循環(huán)時(shí)間負(fù)責(zé)，需要更詳細(xì)地分析。利用這些數(shù)據(jù)，完成了20個(gè)循環(huán)的模擬，包括壁溫分析。

根據(jù)Hüsken先生的建議，第二次模擬運(yùn)行時(shí)噴嘴側(cè)的溫度控制得到改善。通過(guò)將兩個(gè)常規(guī)的冷卻通道插入噴嘴側(cè)的模板中，為主體蓋提供了鈹銅，帶螺紋的配件圓頂。

然后進(jìn)行兩次模擬以評(píng)估通過(guò)使用保形冷卻的潛在改進(jìn)。常規(guī)的模具冷卻由鉆孔通道的網(wǎng)絡(luò)組成。通道的鉆孔限制了可以生產(chǎn)的幾何形狀，而這對(duì)于更簡(jiǎn)單的模具是足夠的，它在更復(fù)雜的例子中不能提供最有效的冷卻。保形冷卻是基于使用金屬增材制造來(lái)生產(chǎn)模具的核心。增材制造在一系列薄層中構(gòu)建核心。這種方法的靈活性意味著可以并入幾乎無(wú)限復(fù)雜的冷卻通道。通常，保形冷卻用于將通道保持在與成型件相距更遠(yuǎn)的距離處，給出更均勻的冷卻，或者將焦點(diǎn)集中在已知存在熱點(diǎn)的區(qū)域上，以在這些區(qū)域中提供更快速的冷卻。

模擬結(jié)果表明，幾乎所有的熱點(diǎn)區(qū)域可以通過(guò)保形冷卻來(lái)改善，壁溫降低高達(dá)70°C。最后，在模具中沒(méi)有足夠的空間來(lái)結(jié)合保形冷卻的區(qū)域中，K?rcher對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行了明智的改進(jìn)，以緩解問(wèn)題。根據(jù)模擬結(jié)果，雷尼紹向凱爾赫(K?rcher)提出了一項(xiàng)全面的改進(jìn)計(jì)劃。這表明適形冷卻可用于改善模具熱點(diǎn)的溫度控制，從而實(shí)現(xiàn)更均勻的冷卻速度和減少的冷卻時(shí)間。提出了一種改進(jìn)的模具設(shè)計(jì)，其將結(jié)合兩個(gè)附加制造的芯以在所識(shí)別的熱點(diǎn)提供適形冷卻。

結(jié)果

通過(guò)雷尼紹檢查改性模具設(shè)計(jì)的結(jié)果，使用提供的熱成像圖像。這些證實(shí)了壁溫可以降低40℃至70℃。冷卻時(shí)間從22秒減少到10秒，減少了55%。 K?rcher的技術(shù)和塑料集團(tuán)負(fù)責(zé)人Volker Neu生產(chǎn)的數(shù)據(jù)表明，新的模具設(shè)計(jì)與一些****部件(原料進(jìn)料，處理系統(tǒng)等)的重新對(duì)齊可以減少周期時(shí)間52秒至37秒。因此，一臺(tái)機(jī)器的日常生產(chǎn)能力可以從1,496件增加到2,101件。

K?rcher然后實(shí)施了其他模具的設(shè)計(jì)更改。這些模具的相加制造的混合刀片由雷尼紹生產(chǎn)和供應(yīng)，Hüsken先生在制造模具期間積極支持模具制造商。

霍夫先生對(duì)該項(xiàng)目初步懷疑，他說(shuō)：“最后，結(jié)果好于預(yù)期。雷尼紹為我們提供了一個(gè)完整的改進(jìn)方案，對(duì)整個(gè)模型進(jìn)行了全面考慮和分析，以達(dá)到最佳效果。“

雷尼紹總是將客戶特定的解決方案與技術(shù)相結(jié)合。 “在我們的例子中，這意味著傳統(tǒng)冷卻技術(shù)，使用增材制造生產(chǎn)的項(xiàng)目特定的核心和真空釬焊核心的混合物”。

霍夫先生從這個(gè)項(xiàng)目中獲得了重要的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。 他說(shuō)：“未來(lái)我們將更加重視設(shè)計(jì)階段的降溫?！?“冷卻計(jì)算將是K?rcher每個(gè)模具設(shè)計(jì)的重要階段。 使用這些信息，我們可以決定是否使用常規(guī)冷卻或保形冷卻解決方案。“

“雷尼紹的支持非常出色。 對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，雷尼紹是正確的選擇，當(dāng)我們將來(lái)需要緊密輪廓溫度控制時(shí)，公司也將成為合適的合作伙伴?！盎舴蛳壬偨Y(jié)道。

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