Durch das Zusammenfügen mehrerer Spielteile in einer Spritzgussform kann die Anzahl der benötigten Werkzeuge reduziert werden. Es kann auch nicht zusammenhängende Teile auf das gleiche Material, die gleiche Farbe, das gleiche Produktionsverhältnis und den gleichen Wartungsplan festlegen. Die richtige Wahl hängt davon ab, wie sich die Teile als Set verhalten, und nicht nur davon, ob sie in eine Formbasis passen.
Schnelle Antwort
Ziehen Sie eine Familienform in Betracht, wenn die Teile das gleiche Harz und die gleiche Farbe verwenden, in einem stabilen Verhältnis angeordnet sind, ein einigermaßen ähnliches Formverhalten aufweisen und es unwahrscheinlich ist, dass sie sich unabhängig voneinander ändern. Wählen Sie separate Formen, wenn Materialien, Farben, Mengen oder Revisionspläne unterschiedlich sind oder wenn ein schwieriges Teil den Rest des Werkzeugs beeinträchtigen könnte. Fragen Sie während des DFM nach beiden Optionen. Ein niedrigeres Erstangebot für die Werkzeugausstattung führt nicht automatisch zu niedrigeren Gesamtkosten.
1. Was die beiden Werkzeugoptionen bedeuten
Ein Familienwerkzeug ist ein Spritzgusswerkzeug mit mehreren Kavitäten, bei dem verschiedene Kavitäten unterschiedliche Teile bilden. Ein separater Formenplan gibt jedem Teil oder jeder kompatiblen Teilegruppe ein eigenes Werkzeug. Dies unterscheidet sich von einer Standardform mit mehreren Kavitäten, bei der dasselbe Teil mehrmals wiederholt wird.
Autodesk definiert eine Familienform als ein Werkzeug, das mehrere Kunststoffteile in einer Formbasis platziert. In den Leitlinien heißt es, dass erfolgreiche Familienformen von der Ausgewogenheit abhängen und dass die Teile in Form, Volumen und Fließlänge ähnlich sein sollten. Weitere Informationen finden Sie im offiziellen Dokument von AutodeskFamilienformdokumentation.
Bei einem Brettspiel könnte ein Familienwerkzeug in jedem normalen Zyklus eine Figur, einen Marker und einen Kartenhalter produzieren. Separate Formen würden es der Fabrik ermöglichen, jeden Artikel unabhängig zu verarbeiten. Keines der Layouts ist von Natur aus besser. Die nützliche Frage ist, wie viel Produktionsflexibilität Sie im Austausch für gemeinsame Werkzeuge aufgeben.
Mit einer Familienform werden verschiedene Teile auf einmal hergestellt. Eine Form mit mehreren Kavitäten wiederholt normalerweise das gleiche Teil. Ein Werkzeug kann auch beide Ideen kombinieren, z. B. vier Token-Hohlräume und einen Halter-Hohlraum, wenn das Design und die erforderlichen Mengen dieses Layout unterstützen.
2. Familienform vs. separate Formen auf einen Blick
| Entscheidungsfaktor | Familienform | Separate Formen |
|---|---|---|
| Teile, die pro normalem Schuss hergestellt wurden | Verschiedene Teile werden gemeinsam in einem festen Kavitätsverhältnis hergestellt. | Jedes Teil oder jede kompatible Teilegruppe kann unabhängig ausgeführt werden. |
| Material | Offene Kavitäten erhalten während eines Laufs im Allgemeinen das gleiche Harz. | Für jedes Werkzeug kann ein anderes Harz oder eine andere Harzsorte verwendet werden. |
| Farbe | Alle offenen Hohlräume haben normalerweise die für diesen Lauf verwendete Farbe. | Farbpläne können nach Teilen separat geplant werden. |
| Mengenflexibilität | Am besten, wenn die benötigten Mengen zum Kavitätenverhältnis passen. | Besser, wenn ein Teil öfter bestellt wird als ein anderes. |
| Designüberarbeitungen | Eine Überarbeitung einer Kavität kann sich auf die Arbeit am gemeinsam genutzten Werkzeug auswirken. | Ein Teil kann geändert werden, ohne dass nicht verwandte Werkzeuge neu erstellt werden müssen. |
| Wartung und Ausfallzeiten | Ein Problem mit einem gemeinsamen Werkzeug kann mehrere Teile unterbrechen. | Es ist wahrscheinlicher, dass ein Problem auf ein Tool beschränkt bleibt. |
| Erster Werkzeugplan | Kann die Anzahl der Formbasen und Setups reduzieren. | Erfordert mehr Werkzeuge, bewahrt aber die Produktionsunabhängigkeit. |
| Prozessausgleich | Verschiedene Hohlräume müssen unter kompatiblen Bedingungen gefüllt und abgekühlt werden. | Jedes Werkzeug kann auf eine engere Teilefamilie abgestimmt werden. |
3. Wann eine Familienform Sinn macht
Eine Familienform ist am überzeugendsten, wenn sich die Teile wie ein Produktionssatz verhalten. Sie werden zusammen bestellt, aus demselben Harz geformt, in derselben Farbe ausgeführt und in einem wiederholbaren Verhältnis benötigt. Auch ihre Größen-, Dicken- und Fließanforderungen sollten so nahe beieinander liegen, dass der Formenbauer einen stabilen Prozess entwerfen kann.
Gute Zeichen für eine Familienform
- Die Teile werden immer in der gleichen Spielschachtel geliefert.
- Die Nachfrage folgt einem stabilen Verhältnis pro Spiel.
- Für die Teile wird das gleiche Harz und die gleiche Farbe verwendet.
- Geometrie und Wandabschnitte weisen ein ähnliches Formverhalten auf.
- Die Designs sind ausgereift und können sich kaum von alleine ändern.
Warnzeichen
- Ein Teil wird häufiger verbraucht oder ersetzt.
- Stücke benötigen unterschiedliche Materialien oder Farben.
- Ein Hohlraum erfordert seitliche Maßnahmen oder einen ungewöhnlichen Auswurf.
- Ein großer Größen- oder Wandstärkenunterschied beeinträchtigt die Kühlung.
- Grafik oder Geometrie werden noch getestet.
Kleine, zusammengehörige Brettspielteile können sinnvolle Kandidaten sein. Beispielsweise könnte ein Spielerset, das mehrere gleichfarbige Marker enthält, zum Familienansatz passen, wenn jedes Einzelhandelsspiel dasselbe Set benötigt. Das Werkzeuglayout erfordert noch eine DFM- und Angusskanalanalyse, bevor jemand die Gruppierung als endgültig betrachtet.
4. Wenn separate Formen sicherer sind
Getrennte Formen lassen sich leichter rechtfertigen, wenn die Teile unterschiedliche Produktionslebensdauern haben. Einer kann in mehreren Spielen verwendet werden, während ein anderer zu einem einzelnen Titel gehört. Ein Token muss möglicherweise häufig die Farbe ändern, während ein Tablett schwarz bleibt. Das Füllen und Abkühlen einer detaillierten Miniatur kann länger dauern als bei einem dünnen Marker.
Durch die Trennung dieser Teile erhält der Spritzgießer mehr Kontrolle über die Planung und Prozesseinstellungen. Es verringert auch die Wahrscheinlichkeit, dass eine Designänderung an einer Komponente zu Verzögerungen bei allen Komponenten führt, die das Werkzeug gemeinsam nutzen.
- Verwenden Sie separate Formen, wenn die Teile unterschiedliche Harzfamilien benötigen.
- Separate Teile, die unabhängige Bestellmengen erfordern.
- Trennen Sie eine instabile Konstruktion von bereits genehmigten Komponenten.
- Erwägen Sie separate Werkzeuge für ein komplexes Teil mit Nebenwirkung oder schwierigem Auswerfen.
- Halten Sie Plattformkomponenten unabhängig, wenn sie mehrere Produktlinien bedienen.
Wenn ein Teil eine längere Abkühlzeit oder einen komplizierteren Formvorgang benötigt, wartet jede andere Kavität im Familienwerkzeug auf diesen Zyklus. Eine gemeinsam genutzte Form sollte als ein Prozess bewertet werden und nicht als mehrere nebeneinander angeordnete, unabhängige Teile.
5. Passen Sie die Hohlräume an das Spielfigurenverhältnis an
Beginnen Sie mit der Stückliste für ein fertiges Spiel. Das Hohlraumverhältnis sollte die Anzahl der Teile berücksichtigen, die tatsächlich in die Schachtel passen. Wenn ein Spiel zwölf Ressourcen-Tokens und einen Kartenhalter benötigt, würde ein Familienlayout mit einem Token und einem Halter elf unnötige Inhaber erzeugen, wenn die Token-Anforderung erfüllt ist.
Der Formenbauer kann möglicherweise einige Kavitäten wiederholen, um das Ausbringungsverhältnis zu verbessern. Ein Werkzeug könnte mehrere Token-Hohlräume und einen Halter-Hohlraum enthalten, vorausgesetzt, die Teile passen, der Läufer kann ausbalanciert werden und die Anforderungen der Presse bleiben praktikabel. Dies ist eine technische Option, keine automatische Lösung.
- Geben Sie die Menge pro Einzelhandelsspiel an.Zählen Sie jede Geometrie- und Farbvariante separat.
- Fügen Sie den erwarteten Ersatzteil- und Ersatzbedarf hinzu.Ein Teil, das als Ersatz verwendet wird, muss später möglicherweise in einem anderen Produktionsverhältnis hergestellt werden.
- Vergleichen Sie das Verhältnis mit der vorgeschlagenen Hohlraumleistung.Suchen Sie nach Teilen, die sich als überschüssiger Lagerbestand ansammeln würden.
- Überprüfen Sie zukünftige Erweiterungen.Ein gemeinsam genutztes Tool kann restriktiv werden, wenn nur eine Komponente in die nächste Edition übernommen wird.
6. Farb- und Materialanforderungen prüfen
Bei einem normalen Familienformlauf gelangt geschmolzenes Material durch ein gemeinsames Zufuhrsystem zu den offenen Hohlräumen. Diese Hohlräume erhalten daher das für diesen Lauf geladene Harz und die Farbe. Dies funktioniert gut, wenn ein komplettes Spielerset alle enthaltenen Formen in Rot und dann dasselbe Set in Blau, Grün und Gelb benötigt.
Es funktioniert schlecht, wenn jede Form ihre eigene permanente Farbe hat. Das einmalige Ausführen des vollständigen Tools für jede Farbe kann zu unerwünschten Kombinationen führen. Selektive Hohlraumabschaltungen sind möglicherweise bei einigen Werkzeugen möglich, sie bringen jedoch Design- und Betriebsaspekte mit sich und sollten vor der Angebotserstellung besprochen werden.
Wenn für ein Teil ein anderes Harz, ein anderes Additiv oder eine andere Compliance-Anforderung erforderlich ist, identifizieren Sie es als separate Teilegruppe. Eine Familienaufteilung sollte erst genehmigt werden, wenn der Materialplan klar ist.
7. Läuferbalance und Fahrradverhalten
Ein Familienwerkzeug fordert ein Angusssystem dazu auf, Hohlräume mit unterschiedlichen Formen zu versorgen. Wenn sich eine Kavität viel früher füllt als eine andere, kann der Prozess zu einer ungleichmäßigen Packung und einem engen Betriebsfenster führen. Autodesk weist darauf hin, dass unausgeglichene Angusskanäle der Familie zu Verzögerungen, Unterlauf und Überfüllung führen können. Es istLeitfaden für den Formenfluss in der Familieempfiehlt, jedes Teil zu analysieren, bevor der Läufer entworfen wird.
Die Läuferbalance ist nur ein Teil der Entscheidung. Kühlung, Schrumpfung, Entlüftung, Auswurf und Anschnittplatzierung müssen auch über die gesamte Form hinweg funktionieren. Ein kleiner flacher Spielstein und eine dicke geformte Figur passen möglicherweise in dieselbe Formbasis, verhalten sich aber als ein einziger Formprozess schlecht.
Aus diesem Grund sollte eine Werkzeugentscheidung folgenDFM-Analyse und Kostenschätzung. Bei der Überprüfung sollte das vorgeschlagene Hohlraumlayout mit der Teilegeometrie, den Produktionsverhältnissen und den Anforderungen an die Endbearbeitung verglichen werden, bevor das Werkzeugdesign freigegeben wird.
8. Vergleichen Sie die Gesamtkosten, nicht die Anzahl der Werkzeuge
Eine Familienform kann die Anzahl der Formbasen, Werkzeugeinstellungen und Validierungsaktivitäten reduzieren. Das kann die Anfangsinvestition in das richtige Projekt senken. Es kann auch ein größeres oder komplizierteres Werkzeug, eine engere Ausbalancierung des Läufers und eine sorgfältigere Planung erforderlich sein.
Die Erstellung einzelner Formen als Gruppe kostet in der Regel mehr, da mehr Werkzeuge vorhanden sind. Im Gegenzug lassen sie die Fabrik jedes Teil unabhängig betreiben, warten und überarbeiten. Diese Flexibilität ist wertvoll, wenn sich die Produktlinie ändert oder die Nachfrage keinem festen Verhältnis folgt.
| Kostenbereich | Frage, die man stellen muss |
|---|---|
| Werkzeugbau | Was ist in jeder Werkzeugoption enthalten, einschließlich Aktionen, Einsätze und Anzahl der Kavitäten? |
| Teilpreis | Beinhaltet das Angebot Angussabfälle, Beschnitt, Sortierung und Nacharbeiten? |
| Überschüssiger Lagerbestand | Wird das Kavitätsverhältnis Teile produzieren, die nicht benötigt werden? |
| Farbveränderungen | Wie viele Durchläufe und Umstellungen sind für den kompletten Spielsatz erforderlich? |
| Überarbeitungen | Was passiert, wenn sich eine Komponente nach der Werkzeugfreigabe ändert? |
| Wartung | Kann ein Hohlraum gewartet oder deaktiviert werden, ohne alle erforderlichen Teile anzuhalten? |
| Zukünftiger Bedarf | Können einzelne Komponenten für Erweiterungen, Ersatz oder andere Spiele bestellt werden? |
Eine umfassendere Erläuterung der Werkzeug- und Stückkostentreiber finden Sie hierwas die Herstellung von Brettspielkomponenten kostet.
9. Drei Beispiele für Brettspiele
Beispiel A: ein gleichfarbiges Spielerset
Jeder Spieler erhält eine Figur, zwei Marker und eine Wertungsklammer. Jede Form ist in der Farbe des Spielers geformt und das komplette Set ist immer zusammengepackt. Eine Familienform mit einem zum Set passenden Hohlraumverhältnis kann eine Prüfung wert sein.
Beispiel B: viele Spielsteine und ein großes Tablett
Das Spiel benötigt Dutzende kleiner Spielsteine, aber nur ein Ablagefach. Das Tablett hat außerdem eine viel größere projizierte Fläche und ein anderes Kühlverhalten. Separate Werkzeuge oder separate kompatible Teilegruppen sorgen wahrscheinlich für einen saubereren Produktionsplan.
Beispiel C: Ein Kernbauer, der in mehreren Titeln verwendet wird
Ein Figurendesign erscheint in mehreren Spielen, während sich die thematischen Markierungen mit jeder Ausgabe ändern. Durch die Aufbewahrung der wiederverwendbaren Spielfigur in ihrer eigenen Form mit mehreren Kavitäten wird vermieden, dass der Produktionsplan an kurzlebige Thementeile gebunden ist.
Diese Beispiele veranschaulichen lediglich die Entscheidungslogik. Das endgültige Hohlraumlayout hängt von der CAD-Geometrie, dem Harz, den Mengen, den Pressanforderungen und der DFM-Überprüfung des Werkzeugherstellers ab.
10. Was in der Angebotsanfrage enthalten sein sollte
Bitten Sie den Lieferanten, die Werkzeuglayouts mit denselben Projektinformationen zu vergleichen. Andernfalls können zwei Angebote unterschiedlich aussehen, da sie unterschiedliche Hohlraumzahlen, Materialien oder Produktionsverhältnisse voraussetzen.
- STEP-Dateien und Zeichnungen für jede geformte Geometrie.
- Eine Materialliste mit der Menge pro fertigem Spiel.
- Jahres- oder Erstbestellmengen für jede Komponente.
- Anforderungen an Material, Farbe und Oberflächenbeschaffenheit.
- Teile, die in Erweiterungen oder anderen Titeln wiederverwendet werden können.
- Es ist wahrscheinlich, dass sich die Komponenten nach dem Test noch ändern.
- Erforderliche Reserve- oder Ersatzmengen.
- Eine Anfrage für Familien-, separate und gemischte Werkzeugoptionen, sofern möglich.
Wenn die Dateien noch einer Fertigungsprüfung bedürfen, wird die3D-Modelloptimierungsserviceerklärt, wie die Produktgeometrie vor der Formkonstruktion und Angebotserstellung vorbereitet werden kann.
11. Häufig gestellte Fragen
Kostet eine Familienform immer weniger?
Nein. Dadurch verringert sich möglicherweise die Anzahl der Werkzeuge, die gemeinsam genutzte Form kann jedoch größer oder komplizierter sein. Vergleichen Sie Werkzeuge, Teilepreise, Überbestände, Farbänderungen, Wartungs- und Revisionsrisiken, bevor Sie sich entscheiden.
Kann ein Familienschimmel mehrere Farben erzeugen?
Die Form kann erneut mit einer anderen Farbe bearbeitet werden, aber alle offenen Kavitäten erhalten normalerweise die für diesen Durchgang geladene Farbe. Dies funktioniert, wenn jede enthaltene Form in jeder geplanten Farbe benötigt wird. Es kann zu unerwünschten Teilen kommen, wenn jede Form eine andere permanente Farbe hat.
Können verschiedene Kunststoffe eine Familienform teilen?
Ein Standard-Familienformzyklus führt ein Material durch das gemeinsame Angusssystem. Teile, die unterschiedliche Harze erfordern, sollten normalerweise als separate Werkzeuggruppen geplant werden, es sei denn, der Lieferant schlägt einen speziellen Prozess vor und erläutert dessen Auswirkungen.
Kann ein Hohlraum abgesperrt werden?
Einige Werkzeuge können Hohlraumabsperrungen umfassen, diese müssen jedoch entworfen und angegeben werden und dürfen nicht angenommen werden. Fragen Sie, wie sich die Abschaltung auf die Kanalanordnung, die Prozessbalance, den Betrieb und die Wartung auswirkt.
Was passiert, wenn sich ein Teil nach dem Bau der Form ändert?
Der Effekt hängt vom Hohlraumdesign, den Einsätzen, dem verfügbaren Stahl und der Größe der Änderung ab. Eine Änderung an einer Kavität kann dennoch dazu führen, dass das gemeinsam genutzte Werkzeug die Produktion verlässt. Besprechen Sie erwartete Änderungen, bevor Sie das Werkzeuglayout genehmigen.
Vergleichen Sie die Werkzeugoptionen vor dem Formenbau
Senden Sie die CAD-Dateien, die Komponentenliste, die Farben, die Materialien und die erforderliche Menge pro Spiel. Kingke kann prüfen, ob Familien-, Einzel- oder Mischwerkzeuge einen Platz im Angebot verdienen.
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