An turnare prin injecție pentru piese interioare din plastic auto este o unealtă din oțel prelucrată cu precizie care produce componente cum ar fi panourile de bord, ornamentele ușilor, consolele centrale, capacele stâlpilor și ramele de ventilație la volum mare, cu o precizie dimensională constantă. Calitatea sculelor determină calitatea pieselor pe întreaga durată de viață a producției - o matriță care rulează 500.000 de cicluri trebuie să respecte aceleași toleranțe la prima împușcare ca și la împușcarea 500.000.
Costul matriței de injecție pentru piesele interioare ale autovehiculelor variază de la 8.000 USD pentru o matriță suport simplă cu o singură cavitate la peste 150.000 USD pentru o unealtă mare, cu mai multe cavități, cu canale fierbinte pentru tabloul de bord. Cele patru variabile care determină costul sunt dimensiunea piesei, numărul de cavități, calitatea oțelului și cerințele de finisare a suprafeței.
Matrițele de familie — mai multe piese asociate într-o singură unealtă cu blocare independentă — reduc costurile de scule pe piesă cu 20–40% pentru componentele interioare mici care au în comun un material și o culoare. Această abordare este o practică standard pentru familiile de cleme, ramele comutatoarelor și seturile de inserții de tăiere.
Selecția de oțel pentru matrițele de injecție interioare auto echilibrează duritatea, lustruirea, duritatea și durata de viață. Cele trei oțeluri utilizate în peste 90% din instrumentele de interior auto sunt P20, H13 și S136 - fiecare potrivit pentru un volum de producție diferit și nivel de finisare a suprafeței.
P20 este alegerea implicită pentru unelte prototip, rulări cu volum mic până la mediu (sub 300.000 de fotografii) și piese fără cerințe de luciu Clasa A. Se prelucrează rapid, costă mai puțin și acceptă texturarea de bază. Nu este recomandat pentru rășinile umplute cu sticlă peste 30% GF încărcare, care provoacă uzură accelerată.
H13 este specificat pentru unelte care vizează 500.000 până la 1.000.000 de cicluri. Compoziția sa din oțel pentru scule pentru prelucrare la cald rezistă la oboseala termică cauzată de ciclurile rapide de încălzire și răcire. Standard pentru piesele interioare structurale din PP armat cu fibre și amestecuri ABS/PC. Timpul de livrare adaugă 2-3 săptămâni pentru tratamentul termic și ameliorarea stresului.
S136 atinge nivelurile de lustruire a oglinzilor de VDI 0–3 necesare pentru ornamentele interioare vizibile, finisajele negru pian și ramele cu aspect cromat. Rezistența sa la coroziune protejează, de asemenea, suprafețele cavității în timpul opririlor de producție și în medii cu umiditate ridicată. Cost premium - de obicei cu 25-35% mai mult decât sculele H13.
BeCu nu este utilizat ca material de matriță completă, dar este specificat ca inserții de cavitate în zone cu pereți groși sau cu acces slab la lichid de răcire. Reduce timpul ciclului cu 15–25% în secțiunile vizate. Necesită măsuri de precauție de sănătate și siguranță în timpul prelucrării. Justificarea costurilor numai atunci când reducerea timpului de ciclu îmbunătățește semnificativ economia piesei.
Timpul de livrare pentru o matriță de injecție a pieselor din plastic pentru interiorul auto este de 4 până la 14 săptămâni de la înghețarea designului până la mostrele de prim articol, în funcție de complexitatea piesei, calitatea oțelului și dacă unealta necesită componente cu canal cald.
| Tip matriță | Oțel | Timp de livrare tipic | Driver cheie |
| Curent rece, simplu, cu o singură cavitate | P20 | 4 – 6 săptămâni | Prelucrare CNC și EDM |
| Parte medie cu acțiuni laterale | P20 / H13 | 6 – 8 săptămâni | Prelucrare de culisare și ridicare |
| Instrument cu canal fierbinte, suprafață texturată | H13 | 8 – 10 săptămâni | Texturare de achiziție cu canal fierbinte |
| Suprafață mare clasa A, lustruit în oglindă | S136 | 10 – 14 săptămâni | Cicluri de lustruire pentru călirea oțelului |
| Mucegai familial cu mai multe cavități | H13 / P20 | 8 – 12 săptămâni | Echilibrare și eșantionare T1 |
Termenele accelerate de 3-4 săptămâni sunt realizabile pentru sculele P20 simple atunci când furnizorul efectuează schimburi de prelucrare de 24 de ore - practică standard pentru producătorii de scule din China de export. Cu toate acestea, comprimarea cronologiei pe uneltele H13 sau S136 riscă să sară peste ciclurile critice de eliberare a tensiunilor, scurtând durata de viață a matriței.
Matrite de injectie pentru piese interioare din plastic auto construite conform standardelor auto ating în mod obișnuit toleranțe ale pieselor de ±0,05 mm la dimensiunile critice de potrivire și ±0,1 mm la geometria generală. Oțelul de matriță în sine este prelucrat la ± 0,005 mm pe suprafețele de îmbinare a miezului și cavității utilizând CNC de înaltă precizie și șlefuire prin șlefuire.
Atingerea acestor toleranțe necesită optimizarea locației porții, aranjarea uniformă a canalului de răcire și compensarea contracției materialului încorporată în designul matriței - de obicei 0,4–0,6% pentru PP, 0,5–0,7% pentru ABS și 0,2–0,4% pentru amestecurile ABS/PC. Verificarea toleranței se face prin CMM (Mașină de măsurat coordonate) în timpul eșantionării T1 și T2, cu un raport complet PPAP (Proces de aprobare a piesei de producție) pentru clienții OEM.
Da — părțile interioare în oglindă, cum ar fi panourile ușilor din stânga și din dreapta, sunt produse în mod obișnuit dintr-o singură matriță cu inserții interschimbabile. Acest design, cunoscut sub numele de „MUD” (Master Unit Die) sau unealtă de schimb de inserții, reduce costul total al sculelor cu 30–45% în comparație cu construirea a două matrițe separate. Uneltele de inserție-schimbare sunt o practică standard în rândul producătorilor de scule auto care furnizează atât variante de vehicule LHD, cât și RHD de pe o singură platformă.
Cele patru categorii standard de finisare sunt: SPI A-series (oglindă de lustruire, de la A1 la A3), SPI B-seria (finis cu piatră fină pentru semi-lucius), SPI C-series (finisare de hârtie pentru mat) și textura EDM pentru modele de granulație. Piesele interioare ale autovehiculelor specifică cel mai frecvent textura granulară VDI 18–27 pe suprafețele structurale și SPI A2 sau A3 pe ornamentele vizibile de Clasa A. Textura boabelor este aplicată prin gravare chimică după ce matrița este altfel completă.
O unealtă P20 bine construită necesită întreținere preventivă la fiecare 50.000-100.000 de fotografii. Uneltele H13 din serviciul de producție sunt de obicei întreținute la fiecare 150.000-200.000 de fotografii. Durata de viață completă a matriței înainte de renovarea majoră este de 300.000–500.000 de fotografii pentru P20 și 800.000–1.000.000 de fotografii pentru H13. Intervalele de întreținere se scurtează semnificativ atunci când rulează rășini umplute cu sticlă sau cu minerale, ceea ce provoacă o uzură mai mare a cavităților decât materialele neumplute.
În majoritatea aranjamentelor pentru lanțul de aprovizionare OEM, producătorul de automobile plătește și deține sculele, chiar și atunci când acestea sunt construite și deținute la un furnizor de nivel 1 sau de nivel 2. Proprietatea sculei este specificată în contractul de cumpărare a sculelor și este înregistrată în registrul de active al OEM. Costurile cu scule sunt de obicei facturate separat de prețul pieselor ca o taxă unică pentru scule, deși unele programe amortizează costurile cu scule peste angajamentul de volum de producție convenit.