Muotin suunnittelu- ja valmistusprosessi solumuoviteollisuudessa

Abstract

Tässä insinöörityössä käsitellään Konepaja Litzen Oy:n muottisuunnittelu- ja valmistusprosessia. Työn tavoitteena oli suunnitella ja valmistaa muotti asiakkaan tilauksen mukaan sekä kehittää muottiprosessia kustannustehokkaampaan suuntaan. Työssä kiinnitettiin erityistä huomiota muotin osien koneistusaikojen lyhentämiseen, laadun parantamiseen sekä koko muottiprosessin tehostamiseen. Laadukkaan muotin valmistamiseksi tuli ymmärtää koko muottiinpaisutusprosessi. Muottiinpaisutusprosessi kostuu neljästä eri työvaiheesta. Ensimmäisessä työvaiheessa raaka-aine ruiskutetaan muottiin. Toisessa työvaiheessa muotin höyryventtiilit avataan ja raaka-aine alkaa sintraantua. Sintrauksen jälkeen muotti jäähdytetään veden avulla, jonka jälkeen tuote poistetaan muotista. Valmistettavan muotin koiras- ja naaraspuoliskot muodostavat valmistettavan lopputuotteen muodot. Muotin seinämiä lämmitetään ja jäähdytetään jatkuvasti, nopeampien lämpötilavaihteluiden aikaansaamiseksi muotin seinämistä tulisi tehdä mahdollisimman ohuita. Täyttöpistooleiden ja höyrysuuttimien tulee yhdessä taata mahdollisimman tehokas täyttyminen muotille sekä asiakkaan vaatimusten mukainen tuote. Muotti piirrettiin käyttäen SolidWorks Professional -ohjelmistoa. Kyseinen ohjelmisto on ollut käytössä toimeksiantajalla jo aikaisemmin. Muotin piirtäminen sujui ilman suuria ongelmia, jonka jälkeen koneistettavista osista tehtiin piirustukset. Tämän jälkeen luotiin työstöradat SolidWorks V 5.2 -ohjelmistolla. Muotin osat koneistettiin, muottiin lisättiin höyrysuuttimet ja muotti kasattiin yhteen. Valmiin muotin tarkastuksessa ei ilmennyt epäkohtia, ja valmis muotti toimitettiin asiakkaalle sovittuna toimitusaikana.

This thesis deals with the mold designing- and manufacturing process in Workshop Litzen Ltd. The goal was to design and manufacture a mold which a customer of the workshop had ordered. Another goal was to develop the whole mold process to a point where expenses are lower. In the thesis the main focus was to use less time in machining, for better quality and development the whole process. The whole mold swelling process has to be understood for the best possible quality. There are four different stages in the process. In the first stage the raw material is injected to the mold. In the second stage steamvalves are opened and the raw material starts to vaporizate. After that the mold is cooled by using water and finally the product is removed from the mold. The shape of the product comes from the male and female side of the mold. Walls of the mold are cooled and heated constantly. For faster variation in temperature, the walls have to be as thin as possible. The filling pistols and steam nozzles together should guarantee as effective filling as possible and the product should fulfil the customers’ requirements. The mold was drawn by using the software SolidWorks Professional. The software has already been in use at Workshop Litzen Ltd before. The drawing of the mold succeeded without any major problems. After that the drawings of the mold were made from machining parts. The following phase was to create the machining lines by using the SolidWorks software. Parts of the mold were machined, steam nozzles were added and the whole mold was put together. There were no faults in the inspection stage and the completed mold was delivered to the customer as promised.