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选材策略是模具制造商的有力工具bet188娱乐城

用不同的钢材和涂层bet188娱乐城降低模具制造成本可能会给北美商店带来更多来自电子原始设备制造商的业务。

金属生产商和涂层供应商长期以来一直在推广使用特定材料来提高模具制造的经济性。bet188娱乐城供应商认为,通过在制造过程中使用精选的钢、铝和铜,以及抗磨损、耐腐蚀和其他工艺危害的涂层,工具制造商可以降低生产成本,增强竞争力,特别是在电子等价格敏感的行业。

在电子产品如此多变的市场中,这种说法似乎合乎逻辑。在某些领域,产品设计的速度让模具在不到一年的时间里就过时了,低成本的海外竞争占据了主导地位。bet188娱乐城供应商说,对于可能只使用几个月或短期生产的模具,几乎没有理由使用高洛氏硬度(HRC)的钢材。bet188娱乐城

“美国和欧洲的模具制造行业有一种倾向,即使他们的商业案例不存在,也倾向于硬钢,”压力工程服务bet188娱乐城(辛辛那提,OH)的员工顾问Stephen DeHoff说,该公司为模具制造公司提供咨询。

事实上,大bet188娱乐城多数模具建造者更喜欢硬等级的钢,因为它们能够承受注射成型的严格要求。少数几个等级- p -20, S7, H13和420不锈钢占主导地位。但是,虽然高硬度等级是耐用的,并且可以切割到紧密的公差,但它们也需要很长的加工时间,漫长的热处理程序,并且可能难以焊接。供应商认为,指定一种不那么坚硬但仍然适合成型工作的金属可以显著降低模具的价格,特别是因为与劳动力相关的程序占最终成本的50%至7bet188娱乐城5%。

“我们告诉模具制造bet188娱乐城商选择钢,将节省他们的时间和金钱,然后他们可以开始竞争,”保罗布里顿说,全国销售经理国际模具钢(IMS)公司的模具产品部(佛罗伦萨,肯塔基州)。

供应商表示,其目标是让工具制造商超越“一刀切”的模具制造方法,并评估金属和涂层,在不影响应用质量和生产力的情况下降低制造成本。bet188娱乐城

然而,工具制造商通常不愿意放弃他们所熟悉的金属,主要是因为如果出现问题,他们将付出高昂的成本。“bet188娱乐城模具制造商将使用他们所知道的,因为他们不希望任何东西回来伤害他们,”迈克Close说,男爵质量模具总裁(阿纳海姆,CA)。除非客户指定了另一种金属,否则Close对他使用P-20钢的记录很有信心。

DeHoff指出:“美国的工具开发人员有一种完善的风格,并且他们一直保持着这种风格。“对于产品的业务需求,模具规格的细节没有一个精明的、经过计算的合理化。bet188娱乐城我们是否在没有增加价值的情况下增加成本?回答这个问题会让许多问题消失,并略微增加留在美国的工具构建数量。”

供应商认为,现在可能有理由让工具制造商重新考虑他们在电子元件模具中使用的材料。bet188娱乐城其中最主要的是,在价格方面与包括中国在内的海外竞争对手展开竞争的能力增强。虽然没有人预测业务会大幅转回美国,但有迹象表明,通过控制成本,模具制造商可以更有效地投标除最基本的模具外的所有模具。bet188娱乐城这一因素,再加上美国工厂的质量标准、相对较短的交货周期(8到10周)、可用产能以及在几天内就能完成设计更改的能力,而不是在海外需要几周的时间,这些因素可能会吸引那些想要密切关注制造业务的原始设备制造商的业务。

海外交易可能会消失

oem厂商也担心产品出现故障。去年夏天,中国制造的含铅玩具被召回,突显出中国制造业持续存在的质量问题。虽然中国有一流的模具制造商,但许多车间在使用的钢材质量bet188娱乐城、尺寸公差以及缺乏制造复杂工具的能力方面存在问题。

“中国人(在模具制造方面)在技术上做得不好,”德霍夫说。bet188娱乐城“他们不使用淬火钢是出于技术原因,而不是寿命原因,(切割)公差低,废品率高,质量不合格率高。中国产品的失败比报道的要多得多。这些公司恰好擅长将问题隐藏起来。”

事实上,中国对许多原始设备制造商的吸引力可能会下降。工资和其他成本在上涨,公司很难找到和留住有技术和管理技能的工人,政府最近通过或提出的劳动法将对外国公司征收超过一倍的税,鼓励集体谈判,并使解雇员工变得困难。

中国的工资——即使是技术工人——仍然比西方国家低得多,而且中国2008年的贸易顺差预计将比2007年增加45%,达到创纪录的2570亿美元。然而,问题正在出现。过去两年,人民币对美元升值了9.5%;2006年的劳动力成本上涨了16%,预计今年将上涨10%至13%;工业品价格自1月份以来上涨1.2%,7月份比6月份上涨0.4%。香港的贸易促进者环球资源公司说,63%的中国制造商计划在年底前将出口价格平均提高5%到10%。

此外,独生子女政策等人口趋势正在影响劳动力。中国科学院预测劳动力短缺最早将在2009年出现。

一些专家认为,中国工资和商业成本的上涨将在该地区产生连锁反应。科技预测公司(Alameda, CA)表示,较高的劳动力成本将放松整个东南亚的价格限制。因此,越南可能会成为该地区低成本生产竞争的领导者。然而,技术预测者认为,如果中国的价格上涨,美国原始设备制造商可能会选择将部分模具生产搬回墨西哥的Maquiladora地区。bet188娱乐城

但即使是Maquiladora的生产也可能是暂时的。劳工和人权组织对那里工人工资低的不满,再加上原始设备制造商希望被视为良好的企业公民,可能会使美国和加拿大的一些模具制造恢复,特别是如果模具制造商改善其工艺的经济性的话。bet188娱乐城

一些美国模具制造商已bet188娱乐城经声称,通过使用最先进的设备和其他先进技术,他们可以以比中国更低的成本制造出高质量的模具。布里顿是汽车售后市场模具专家,他提到的一家公司,据报道,一个模具的价格比在中国生产要低1万至1.5万美元。bet188娱乐城布里顿以客户机密为由,拒绝透露模具制造商的身份,只说该公司位于东南部。bet188娱乐城

升级模具制造方面以降低制造成本,甚至到选择bet188娱乐城性材料规格的地步,开始在一些工具制造商中获得牵引。Fairway注塑系统公司(Walnut, CA)总经理汤姆·史密斯(Tom Smith)说:“为了与许多海外公司竞争,你必须关注模具的每个方面,并尽可能地削减成本。”bet188娱乐城

多种钢材选择

供应商提供一系列选择材料规格的产品。其中最主要的是金属和涂层,它们可以抵抗含有增强剂和添加剂的树脂的侵略性工艺条件,其磨蚀特性会影响模具的光洁度和表面细节。bet188娱乐城根据磨损条件和使用周期,其他材料被设计用于锁、滑块、芯销、基柱和喷嘴等部件。一个重要的类别是成型过程中的散热,铍铜合金和多孔钢是提供的主要材料。bet188娱乐城

多孔钢可以在不容易排出高温气体的地方用作插入物。IMS有一种叫做Porcerax II的等级,具有微米大小的蜂巢,在成型过程中释放气体。bet188娱乐城当在模具中放置一个靠近热点的插入件bet188娱乐城时,气体直接穿过金属。插入也可以使用通道和排气线钻孔通过周围的金属,以加速热疏散。

根据布里顿的说法,多孔性是通过在钢成形后将烧结的粉末金属应用到钢上来实现的。这些小孔的大小有7微米和20微米。按体积计算,Porcerax II的孔隙率为25%。插片的好处包括消除由于以前成型周期中没有气体而导致的短射,更快的成型周期和更少的质量废品。bet188娱乐城该材料还减少或消除流动和编织线。

Porcerax II的HRC预处理为35-40,热处理后可增加到50 - 52。这种钢很容易抛光和加工,尽管它需要特殊的处理和精加工。例如,机械加工会破坏最顶层的孔隙,但这可以用电火花加工来修复,电火花加工可以烧掉最顶层的孔隙,并将蜂窝结构恢复到其最大的通风能力。

一种热管理技术是在模腔和热流道喷嘴和歧管等部件上放置铜合金镶件。bet188娱乐城在供应这种金属的公司中,Brush Wellman工程材料公司(俄亥俄州克利夫兰)的等级包括MoldMAX HH,一种98.2%铜和铍的合金。bet188娱乐城据称,40 HRC等级的导热系数几乎是P-20钢的四倍,是420不锈钢的六倍,大致相当于某些等级的铝。全球工业产品总监Doug Veitch表示,其结果是快速冷却模具和减少循环时间。bet188娱乐城

韦奇说,该等级可以有纹理和抛光。当使用Armoloy公司(DeKalb, IL)生产的铬材料Armoloy等硬涂层处理时,它可以抵抗磨损,其硬度等级从78-98 HRC不等。Moldbet188娱乐城MAX HH合金已被指定用于一家未公开的制造商的等离子电视框架,其热性能可以减少角落的翘曲和下沉痕迹,并产生更快的循环时间。

模具制造商正在使用的材料之一是Elmaxbet188娱乐城,这是Bohler-Uddeholm公司生产的一种经过硬化、耐腐蚀的粉末冶金不锈钢合金。Fairway注塑系统公司的史密斯说,该等级的主要优点bet188娱乐城是硬度- 58 hrc,加上铬、碳化钒和钼,使其极具耐磨性,是用于镶件的理想选择。

Bohler-Uddeholm声称,该等级优于440C不锈钢,因为它在各个方向上的成分都是均匀的。该材料还具有高度的尺寸稳定性和抗压强度。它是为含有高水平增强剂、添加剂和填料的工程塑料的大批量成型而配制的bet188娱乐城。在电子部件中,推荐使用集成电路、连接器、电阻和开关。

Bohler-Uddeholm为化学腐蚀性树脂开发的另一种不锈钢是M303 Extra。由于其铬(14.5%)和钼(1%)的含量,马氏体级是高度耐腐蚀的,并且配方优于1.2316,另一种高铬钢。该公司表示,M303化学性质的同质性比1.2316更有优势,因为基体中没有delta铁氧体形成。因此,抗断裂等机械性能不受影响。M303为32 ~ 36 HRC预硬化。耐磨,易加工,可抛光。它主要用于原型设计和短期和中期生产运行。

当涉及到仅为模具底座设计的钢材时,Edro工程公司(核桃,CA)声称其RoyAlloy等bet188娱乐城级比420F不锈钢提供了许多好处。这些包括更一致的均匀性和硬度水平,在加工和成型过程中改进的尺寸稳定性,更高的延展性,降低脆性,以及更好的板材表面和外观。bet188娱乐城这种钢的高可焊性简化了维修。预硬化钢配有32-36 HRC,可以提高到40。

该公司副总裁迈克•古斯科特(Mike Guscott)说,马氏体也属于马氏体,这一级别并不新鲜——已有10年的历史。但它的发展反映了当前通过使用满足个别应用需求的精选材料来升级模具制造经济的努力。bet188娱乐城在这种情况下,它是高空泡模具。bet188娱乐城Guscott表示,Edro开发的RoyAlloy是该领域420F不锈钢等级的高性能替代品。市场接受度一直很好,这种材料在该公司在美国的不锈钢销售中占据了主要份额

涂料满足多种需求

bet188娱乐城模具制造商可以通过涂层来提高钢材的耐磨和耐腐蚀性能,延长寿命,改善注塑和零件喷射等成型操作,并消除局部应用脱模剂的需要。

这些特性是Oerlikon Balzers (Elgin, IL) Balinit Arctic涂料的优势之一。这些材料构成了一系列PVD(物理气相沉积)氮化物涂层,其主要优点是在200°C的温度下应用,是传统PVD工艺的一半。Oerlikon Balzers开发了一种电弧蒸发技术,可以在低温下覆盖模塑钢和铜合金。bet188娱乐城模具和压铸产品经理Dwayne Douglas说,正常温度范围是400-450°C。bet188娱乐城

产品线中有三个等级:Balinit A, Balinit D和Balinit Futura Nano。道格拉斯认为,除了所引用的好处,这些涂料可以提高模具的质量和生产率,并增加模具制造商的竞争优势。bet188娱乐城他bet188娱乐城说:“制模商正在追求质量和成本节约。”“他们的成本主要是由于停机时间、缺陷和模具维护。bet188娱乐城如果一家模bet188娱乐城具制造商能够提供一种卓越的工程产品,大幅降低底线亏损,那么这场战斗就赢了。”

增加硬度的涂料是薄壁模具组件、纹理组件以及几乎任何暴露于侵略性树脂或恶劣加工条件下的模具区域的理想选择。bet188娱乐城Bales bet188娱乐城Mold Service (Downers Grove, IL)一直在推广其NIBORE化学涂层的能力,以升级模具组件的强度和性能。事实上,它可以用来减少墙体,而不损失强度。

NIBORE是一种镍磷涂层与氮化硼颗粒在共沉积镍基体。这意味着涂层后达到54 HRC,热处理后可以扩大到67 HRC,接近硬铬涂层。技术服务经理Harry Raimondi表示,该涂层通常以0.0005英寸的厚度涂抹,可增强耐磨性能和润滑性。这是由于它的摩擦系数低- 0.05。涂层的使用温度为85°C,工作范围为-184至677°C。

总结

电子市场有着苛刻的工程需求和沉重的成本压力。如此多的建筑模式转移到海外,证明了推动市场bet188娱乐城的经济因素。然而,中国制造业价格不断上涨,再加上对质量和上市时间延迟的持续担忧,为北美模具制造商创造了一些机会。bet188娱乐城那些希望从中分得一杯羹的企业会发现,有选择的材料策略与工程技术和最新的制造设备同样重要。

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