1.0 INTRODUÇÃO
Você tem clientes que estão dispostos a simplificar o processo de inserção automatizada Axial, acelerar as máquinas, diminuir o tempo de inatividade de manutenção preventiva (pm) e os níveis de ppm e, em geral, reduzir os custos de fabricação? Se assim for, então este papel pode interessá-lo.
A Universal Instruments Corporation está trabalhando atualmente para personalizar ferramentas para clientes que evoluíram seus processos de fabricação para processos de duas e três etapas para inserções axiais, dedicando assim máquinas para executar uma gama limitada de componentes. Na etapa um, por exemplo, uma máquina insere apenas vãos de inserção de 5 mm e, na etapa 2, uma segunda máquina insere vários diâmetros de fio. Esta é uma mudança radical da filosofia de fabricação atual de preencher totalmente uma placa em uma passagem por uma máquina. No entanto, a história tem mostrado que, ao limitar a faixa de diâmetros de fio inseridos e, em seguida, projetar ferramentas para lidar especificamente com essa faixa, o processo de fabricação se torna mais controlado, o desempenho de inserção melhora, o tempo de inatividade de pm e os níveis de ppm diminuem e, finalmente, os custos de fabricação diminuem.
É certo que esta abordagem não é viável para todos os clientes. A Universal oferece uma variedade de configurações de ferramentas que, se usadas de acordo com as especificações, fornecerão excelente desempenho de inserção. Um cliente pode não ter necessidade de executar uma ampla gama de diâmetros de fio ou pode querer revisitar seu processo de fabricação para fazer melhorias. Para esses clientes, a Universal oferece ferramentas personalizadas para aplicações dedicadas. O ferramental personalizado lidará com uma faixa limitada de diâmetros de fio para otimizar o desempenho de inserção e maximizar a vida útil do ferramental.
Este artigo discute a relação entre o projeto de ferramental e a faixa de diâmetro de fio de componentes inseridos com o objetivo de criar uma consciência e compreensão dessa relação e seu significado.
2.0 FATORES QUE AFETAM ESSE RELACIONAMENTO
2.1 Profundidade da Ranhura em V do Formador Externo
Um fator importante que afeta a relação entre o projeto da ferramenta e a faixa de diâmetros de fio inserível é a profundidade da ranhura em V do Formador Externo. Nossas especificações atuais para ferramentas axiais são as seguintes:
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Padrão |
Alta densidade |
chumbo grande |
5mm |
26mm AAA |
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Vista Inferior do Externo Externo |
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Faixa de Diâmetro do Fio/Material |
Aço: 0,015"-0,032" (.39) – (.82) Cobre: 0,015"-0,032" (.39) – (.82) |
Aço: 0,015"-0,025" (.39) – (.64) Cobre: 0,015"-0,032" (.39) – .82) |
Aço: 0,025"-0,032" (.64) – (.82) Cobre: 0,025"-0,042" (0,64) – (1,01) |
Aço: 0,015"-0,025" (.39) – (.64) Cobre: 0,015"-0,028" (.39) – (.72) |
Aço: 0,015"-0,020" (.39) – (.51) Cobre: 0,015"-0,024"(0,39) – (0,61) |
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Largura da Ponta do Driver |
0,030” (0,77) |
0,030” (0,77) |
0,050” (1.27) |
0,017" * (0,44) |
0,012" * (0,31) |
Os equivalentes métricos estão entre colchetes
* Não é a largura inteira, mas a dimensão da borda da ponta do driver ao lado da forma externa
Quando o diâmetro do fio é menor que a profundidade da ranhura em V do Formador Externo, o terminal tem excesso de espaço e se move dentro da ranhura em V. Esta condição descontrolada leva a uma forma 'fraca'.
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Ranhura em V com pequeno diâmetro de avanço
Quando o diâmetro do fio é maior que a profundidade da ranhura em V do Formador Externo, o Formador Interno maleável flexiona para abrir espaço para o passo maior. A flexão contínua faz com que os O-rings se desgastem, o que leva a um Formador Interno 'desleixado' e a formas 'fracas'. Sabe-se que os Formadores Externos se dividem na ranhura em V devido ao estresse contínuo. A flexão contínua e de longo prazo danificará o Alojamento do Ferramental, soltando-o e tornando-o "desleixado".
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Ranhura em V com grande diâmetro de avanço
A condição ideal é o diâmetro do fio igual à profundidade da ranhura em V do Formador Externo. Nesta condição, o chumbo é grande o suficiente para que não 'se mova' dentro da ranhura em V e, ainda assim, não flexione continuamente o Formador Interno.
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Ranhura em V com diâmetro de avanço ideal
Quando o ferramental Standard é comparado ao ferramental de 5 mm, fica claro porque o ferramental de 5 mm é menos confiável ao inserir componentes com grandes diâmetros de avanço do que o ferramental Standard.
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FERRAMENTAS |
PROFUNDIDADE DA RANHURA EM V |
FAIXA DE DIÂMETRO DO FIO |
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Padrão |
0,028" (0,71 mm) |
0,015"-0,032" (0,39 mm – 0,82 mm). |
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5mm |
0,018" (0,46 mm) |
0,015"- 0,028" (0,39 mm - 0,72 mm) |
A profundidade das ranhuras em V varia em 0,010” (0,26 mm) e, ainda assim, a faixa de diâmetro do fio é muito semelhante.
2.2 Raio da ranhura em V da forma externa
Outro fator é o raio da ranhura em V do Formador Externo. A ranhura em V tem, na verdade, um raio de 0,016” (0,41 mm) para todos os tipos de ferramentas, exceto ferramentas de avanço grandes que são 0,019” (0,49 mm). Como esse é um raio, não um diâmetro, o tamanho ideal do passo para esse tamanho de raio é 0,032” (0,82 mm). Esse raio cria uma situação que permite que um fio de diâmetro pequeno 'role' ou fique descontrolado na ranhura. Uma verdadeira ranhura em V melhora essa condição criando um contato de 2 pontos.
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Contato de um ponto |
Contato de dois pontos |
2.3 Comprimento do Corpo ao Comprimento de Inserção
Comprimento do corpo para comprimento de inserção é outra questão crítica nesta discussão. Quanto maior a folga entre o corpo do componente e a dobra do eletrodo, mais espaço haverá para o ferramental de inserção. À medida que a ponta do driver desce, ela pode danificar um corpo de componente muito longo para a extensão de inserção especificada. A folga também é necessária para o Inside Former vindo abaixo da curva do chumbo. Uma dobra muito próxima ao corpo do componente também pode causar danos. O comprimento máximo do corpo é obtido com a seguinte fórmula:
Z-Span Programado = Span de Inserção + 1 Diâmetro do Eletrodo
Comprimento máximo do corpo (folga entre as pontas do motorista)
= Vão de Inserção + 1 Diâmetro do Terminal – 2 x Profundidade da Ranhura em V Externa Externa – 2 x Espessura da Ponta do Acionador
Não use componentes com comprimentos de corpo no comprimento máximo. Deixe 0,020” (0,51 mm) em cada lado do corpo do componente para folga e para levar em conta as tolerâncias.
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Saindo do corpo do componente Liberação |
Saindo do corpo do componente Sem Liberação |
2.4 Posição da Ponta do Motorista
Durante a inserção de um componente, a ponta do driver repousa na superfície horizontal do eletrodo. Quando um eléctrodo tem uma forma 'fraca', a ponta do condutor assenta no topo da parte dobrada do eléctrodo. À medida que a ponta do driver tenta empurrar um componente através dos orifícios da placa de circuito impresso, ele tem a tendência de 'deslizar' para fora de um fio, levando a uma inserção vertical ou falha. Isso é verdade para ferramentas de 5 mm por causa de sua pequena ponta do driver.
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Posição da Ponta do Motorista durante a inserção |
Posição da ponta do driver durante a inserção de chumbo de forma fraca |
3.0 RESUMO DAS CONDIÇÕES ACIMA
· Diâmetros de fio significativamente menores do que a profundidade da ranhura em V do Formador Externo não são controlados dentro da ranhura em V. Isso é causado por um ponto de contato e excesso de espaço, o que leva a uma forma 'fraca' e inserção mal controlada. Pequenos componentes de chumbo sem uma forma 'nítida' também correm o risco de serem inseridos incorretamente porque a ponta do driver pode 'escorregar' do cabo, ao empurrá-lo através da placa de circuito impresso. Esta condição é vista com mais frequência com ferramentas de 5 mm.
· Diâmetros de arame significativamente maiores do que a profundidade da ranhura em V do Moldador Externo flexionam continuamente os Moldadores Internos maleáveis, causando desgaste prematuro das ferramentas dos Moldadores Interno e Externo, bem como de outras partes do ferramental.
· O comprimento aceitável do corpo do componente varia de acordo com o vão Z, mas é necessário espaço para os Formadores Internos e as Pontas do Acionador durante a inserção para que o corpo do componente não seja danificado.
4.0 CONDIÇÕES ÓTIMAS
Para otimizar o desempenho de inserção e maximizar a vida útil da ferramenta, é melhor limitar a faixa de diâmetros de fio inseridos com qualquer seleção de ferramenta, tendo em mente que o diâmetro de fio ideal é o mesmo tamanho da ranhura em V do Formador Externo. Por exemplo, se a faixa de diâmetro do fio de uma aplicação específica for de 0,018” a 0,022”, uma ranhura em V de 0,020” é ideal. Isso elimina os problemas mencionados acima e permite ótima vida útil da ferramenta, controle do processo e baixo ppm de inserção.
Fazer uso da função squeeze ao escrever programas de padrão também pode ajudar. Se o diâmetro do terminal de um componente for pequeno em relação à ranhura em V do Formador Externo, a função de compressão pode melhorar uma forma 'fraca'. A função de compressão também é útil ao inserir componentes de aço com chumbo, pois eles tendem a ter uma memória após o processo de conformação. Também ajuda a inserir componentes com corpos longos e um pequeno vão de inserção.
Deixe folga em cada lado do corpo do componente para que haja espaço para o ferramental de inserção.
Considere dedicar uma linha de fabricação a uma aplicação específica para desempenho ideal e, em seguida, personalize o ferramental para uma pequena faixa de diâmetros de fio. A Universal oferece ferramentas personalizadas para aplicações dedicadas. O ferramental personalizado pode incluir os seguintes itens, conforme necessário:
2 pontos de contato na ranhura em V do Formador Externo com base em um diâmetro de avanço ideal
Aumente o tamanho da área externa do Formador para um design mais robusto
Capacidade aprimorada de inserção de eletrodos dobrados