Каков стандарт ISO для литья под давлением?

Инъекционное формование - это зрелый, очень точный метод производства, прежде всего, для пластмасс (а иногда и эластомеров). Поскольку многие отрасли требуют постоянного качества, взаимозаменяемости деталей и обеспечения безопасности, стандарты ISO (Международная организация по стандартизации) играют ключевую роль в определении норм процессов, тестирования, безопасности, качества и терминологии. Тем не менее, нет единого стандарта ISO, который охватывает все, что касается литья под давлением. Скорее, сеть стандартов ISO применяется к различным аспектам-тестируемым образцам, безопасности машин, протоколам тестирования, толерантированию, качественными системами, специфичными для домена стандартов и т. Д.

В этой статье рассматриваются основные стандарты ISO, относящиеся к формованию инъекций: что они покрывают, как они используются на практике, и о том, о чем должны знать производители и дизайнеры.

Краткий обзор: что такое ISO?

ISO (Международная организация по стандартизации)-это глобальный, неправительственный орган, который разрабатывает и публикует международные стандарты во многих областях-механическое проектирование, материалы, системы качества, безопасность, информационные технологии, окружающая среда и т. Д.

Стандарты ISO являются добровольными (если не принято регулирующими органами), но во многих отраслях и цепочках поставок они де -факто или обязаны контрактами, правилами или требованиями клиента. Соответствие соответствующим стандартам ISO может помочь компаниям обеспечить согласованность, обеспечение качества, соблюдение и глобальное принятие.

В контексте литья инъекции стандарты ISO обычно касаются:

• Требования к безопасности машины

• Тестовая образец формование и тестирование материала

• Терминология, символы, размеры

• Системы управления качеством (например, ISO 9001, ISO 13485)

• Управление уходно и геометрическим размером

• Специфичные стандарты (например, медицинский, автомобильный)

Давайте рассмотрим ключевые стандарты.

Ключевые стандарты ISO в литье под давлением

ISO 20430: 2020 - Пластмассы и резиновые машины: требования к безопасности на литье

Одним из наиболее релевантных стандартов ISO для машины для литья под давлением является ISO 20430: 2020 , под названием 'Пластмассы и резиновые машины - машины для литья под давлением - требования безопасности '.

Масштаб и цель

• Этот стандарт определяет основные требования безопасности для проектирования и построения машин для литья под давлением (гидравлический и/или электрический привод), используемых в обработке пластмассы и/или резины.

• В нем рассматриваются опасности, опасные ситуации и события, имеющие отношение к тому, что машины используются в качестве предполагаемых или под разумно предсказуемым неправильным использованием.

• Он также взаимодействует с ISO 12100 (общие принципы безопасности машины).

• Исключения : он не покрывает конструкцию плесени или выхлопные системы, ни машины, созданные до даты публикации этого стандарта.

Почему это важно

• Для строителей машин и формований соблюдение ISO 20430 обеспечивает безопасность в эксплуатации, помогает удовлетворить обязательства по безопасности регулирования и снижать риск ответственности.

• Национальные или региональные правила безопасности часто ссылаются на стандарты, такие как ISO 20430 (или гармонизируют с ними).

• Он требует охранников, блокировки, снятия давления, аварийных остановок, положений о безопасном доступе и защитных устройств.

При проектировании или выборе оборудования для формования впрыска производители должны знать о предложениях ISO 20430 -х годов и обеспечить, чтобы все элементы безопасности соответствовали им.

Серия ISO 294 - формование испытательных образцов

Семейство стандартов ISO рассматривает формование стандартных испытательных образцов для пластмасс в контролируемых условиях, так что сравнительное тестирование свойства материала может быть надежным. Среди них:

• ISO 294-1: 2017 - Пластмассы-Инпекционное формование испытательных образцов термопластичных материалов-Часть 1: Общие принципы и формование многоцелевых и стержней-испытаний.

• ISO 294-5: 2017 - Пластмассы-Инъекционное формование испытательных образцов термопластичных материалов-Часть 5: Приготовление стандартных образцов для исследования анизотропии.

ISO 294-1: 2017 -ключевые моменты и использование

• Определяет общие принципы и условия формования для испытательных образцов (типы A1, B1), используемые в стандартизированных тестах (например, растяжение, изгиб).

• Обеспечивает воспроизводимый формование образца и что результаты различных лабораторий или исследований являются сопоставимыми.

• Он разъясняет, как сообщать о параметрах формования (температуры, давление, время) в стандартном формате, чтобы сделать данные прозрачными и последовательными.

• Также гарантирует, что формы, используемые для образцов, могут соответствовать существующим формованным машинах, и что плесени являются взаимозаменяемыми.

ISO 294-5: 2017 -Ключевые моменты

• Сосредоточится на анизотропии (направленная зависимость свойств) в формованных термопластах, часто из -за молекулярной ориентации или выравнивания наполнителя.

• Указывает A 'Тип F ' плесень (номинальная 80 × 120 мм) для создания образцов пластин для изучения анизотропии в растягивании.

• Эти образцы могут не стремиться к производственным частям, но имеют решающее значение для характеристики материала в исследованиях, валидации и материалах.

Почему это важно на практике

• Когда поставщики материалов публикуют свойства (растяжение, модуль, удар) или когда дизайнеры выполняют моделирование (например, поток плесени), данные тестирования должны происходить из воспроизводимого и сопоставимого стандартного процесса литья. Серия ISO 294 гарантирует это.

• Согласованность в условиях литья тестового образца помогает уменьшить разброс »в данных о свойстве материала, повышение надежности расчетов, моделирования и проектных решений.

Таким образом, для организаций, проводимых тестированием полимерных материалов, выбором полимеров или проверкой литья, эти стандарты ISO имеют важное значение.

ISO 12165 / ISO 12180 и т. Д. - термины, словарь, компоненты

В области инструментов и производства плесени существуют стандарты ISO, охватывающие термины, символы и базовые компоненты инструментов, относящиеся к литью под давлением.

• ISO 12165 - Инструменты для литья - компоненты сжатия и подпрыгивания и умираний по ликвидации - термины и символы . Этот стандарт помогает объединить номенклатуру для деталей плесени (полости, ядер, выводы, бегуны и т. Д.).

• ISO 12180 - Технические характеристики геометрического продукта (GPS) - операторы цилиндричности / толерантности для цилиндрической формы , что может применяться к функциям в формах или литых деталях, требующих цилиндрических допусков. (Часть более широкой семейства GPS)

Хотя они не являются специфическими для формования ', они гарантируют, что все стороны (дизайнеры, производители плесени, инспекторы качества) говорят на одном языке и избегают неясностей.

ISO 9001, ISO 13485 и соответствующие стандарты управления качеством

Хотя ISO 9001 не специфична для литья под давлением, это часто является требованием или ожиданием в цепочке формования. ISO 13485 более специфична для медицинских устройств, которые часто включают литые инъекционные детали.

ISO 9001 - Система управления качеством

• ISO 9001: 2015 определяет общую структуру QMS (Система управления качеством): фокус клиентов, лидерство, вовлечение людей, подход к процессу, улучшение, принятие решений на основе фактических данных, управление отношениями.

• Многие формование, особенно те, в которых потребительские, автомобильные, электронику или цепочки поставок общих продуктов поддерживают сертификацию ISO 9001 в качестве базовой линии. (Например, многие компании по обслуживанию литья, рекламируют сертификацию ISO 9001)

• Преимущества: согласованность, отслеживание, аудиты, управление процессами, уверенность клиентов, способность конкурировать за контракты, требующие соответствия ISO.

ISO 13485 - QM для медицинских устройств

• ISO 13485: 2016 - это стандарт QMS, специфичный для медицинских устройств , определяющий требования для качества и соответствия нормативным требованиям в области проектирования, производства и обслуживания медицинского оборудования.

• Когда литье инъекции используется для производства медицинских деталей или компонентов, приверженность (или сертификация) к ISO 13485 часто требуется клиентам и регулирующим органам. Сайт Prototool цитирует использование ISO 13485 для производства в медицинской промышленности.

• ISO 13485 включает в себя более жесткие элементы управления, управление рисками, большую документацию, отслеживание, проверку и требования к проверке по сравнению с общими QMS.

Таким образом: для компаний, занимающихся литья, ISO 9001 часто является базовым сертификацией качества. Если вы находитесь в медицинских или смежных областях, ISO 13485 становится непосредственно актуальным. Эти стандарты определяют, как вы документируете, контролируете, проверяете и проверяете каждый этап вашего производства, но они не предписывают конкретные параметры процесса литья.

Стандарты терпимости и размера: ISO 286 (это оценки), другие

При указании размеров, подгонки и допусков к деталям (включая литые пластмассы) более широкая система допусков и подходов ISO (например, ISO 286 ) имеет значение. Концепция этого (международная толерантность) используется во всем мире, в том числе в спецификациях пластиковой части.

• ISO 286 определяет стандартные оценки толерантности (IT01 to IT18) для номинальных размеров и сколько изменений разрешено на основе размера и класса точности.

• В то время как ISO 286 является общим (не специфичным для литья под давлением), многие инженеры -конструкции ссылаются на это. Фактически, на некоторых форумах инженеры отмечают, что формованные детали впрыска могут бороться с очень плотными оценками устойчивости ISO (например, IT5, IT6) из -за усадки материала, изменчивости формования и других факторов. (Как обсуждалось на форуме: «Вы изо всех сил пытаетесь использовать стандартные допуски ISO… Используйте допуски DIN 16 901, которые объясняют усадку и т. Д. »)

• Следовательно, частично спецификации дизайнеры часто указывают допуски относительно того, какие инъекционные литья может надежно достичь, информированные по нормам устойчивости ISO.

Таким образом, хотя и не строго стандарт 'литья инъекции ISO, ' ISO 286, а система тополелерантов должна быть тщательно изучена и применена при формованной конструкции деталей.

Как 'ISO для литья инъекции ' интерпретируется в промышленности

Поскольку не существует единого всеобъемлющего ISO для литья инъекции, использование промышленности 'ISO для литья под давлением ' часто означает комбинацию:

1. Стандарты техники безопасности (например, ISO 20430)

2. Стандарты тестирования и формования образцов (серия ISO 294)

3. Управление качеством и сертификация (ISO 9001, ISO 13485)

4. Стандарты компонентов терминологии, допуска и инструментов (ISO 12165, ISO 286 и т. Д.)

5. Дополнительные стандарты / руководящие принципы отрасли (например, SPI, ASTM, DIN, практика для конкретной компании)

Многие инъекционные формовочные компании рекламируют «Стандарты литья ISO -инъекции » в своем маркетинге, что обычно относится к их внутренней или внешней приверженности ISO 9001, ISO 13485 и, возможно, соблюдению стандартов безопасности ISO или тестирования. Например, Protolabs перечисляет сертификаты ISO 9001: 2015 и ISO 13485 для их служб литья под давлением.

В статье Prototool также говорится о стандартах литья ISO -инъекции »как зонтичный термин для применения мер по качеству ISO для снижения дефектов, поддержания однородности и стандартизации процессов в большом объеме. Протокул их обсуждение больше фокусируется на ISO в качестве стандарта качества / управления, а не на подробном техническом ISO, специфичной для формования.

Таким , когда кто -то спрашивает «Каков стандарт ISO для литья под давлением образом ?

Практические последствия и лучшие практики

Вот как эти стандарты ISO имеют значение в реальных операциях литья инъекции:

Безопасность и соответствие (ISO 20430)

• Убедитесь, что все новые машины для формования впрыска или модернизации соответствуют предложениям безопасности ISO 20430 (охранники, блокировки, аварийные остановки, безопасное доступ, управление опасностями).

• Поддерживать документацию, оценки рисков, проверку безопасности и регулярные проверки для поддержки соответствия.

Тестирование и валидацию материалов (серия ISO 294)

• При квалификации нового поставщика материала для новой смолы или изменений, образцы для тестирования на литье на одно ISO 294-1 гарантируют, что механические свойства являются согласованными и сопоставимыми.

• Используйте ISO 294-5 или аналогично изучению анизотропии или направленных свойств, особенно для полимеров с заполненными волокнами или заполненными полимерами.

• Включите записи параметров литья (температура, давление, время) после формата отчетности на ISO.

Система качества (ISO 9001 / ISO 13485)

• Реализуйте надежные QM, которые касаются процессов литья под давлением: управление проектированием, проверка процесса, управление изменениями, отслеживание, аудиты, обработка несоответствия, постоянное совершенствование.

• Для медицинских или регулируемых частей удовлетворяет дополнительным требованиям ISO 13485 (управление рисками, документация, валидация), чтобы получить доверие клиентов и нормативно -правовых ресурсов.

• Используйте QMS для мониторинга скоростей дефектов, возможностей процесса (CP, CPK), корректирующих действий и непрерывных циклов улучшения.

Толерантность и дизайн (ISO 286, ISO 12165 и т. Д.)

• При создании чертежей деталей установите допуски, достижимые в литье под давлением, и ссылаются на системы допуска ISO (Оценки) в качестве руководства.

• Избегайте чрезмерных допусков, которые находятся за пределами формования; Проконсультируйтесь с тем, какие допуски реалистичны в зависимости от материала, размера части, функций, усадки и стабильности процесса.

• Используйте постоянную терминологию (полости, ядер, бегун, ворота) на лечебный словарь для инструментов ISO (ISO 12165), чтобы избежать недопонимания между дизайнерами и производителями плесени.

Контракты, требования клиентов и сертификация

• Многие OEM -производители или регулируемые секторы (автомобильные, медицинские, аэрокосмические) явно требуют, чтобы поставщики были сертифицированы ISO (9001, 13485) или следовали определенным стандартам ISO. Задокументированное соответствие ISO 20430, ISO 294 и т. Д. Может помочь в обзорах соответствия.

• В аудитах поставщиков или RFQ вам могут попросить показать, как вы соответствуют соответствующим стандартам ISO (безопасность, тест, качество). Поддержание документированных процедур и записей, выровненных с ISO, является полезным.

Ограничения и предостережения

• Стандарты ISO часто описывают минимальные или базовые требования , а не полный объем наилучшей практики или то, что оптимально для конкретного продукта или материала.

• Многие проблемы с формированием - Warpage, оптимизация охлаждения, конструкция ворот, моделирование - не предписаны непосредственно ISO; Они полагаются на инженерное суждение, эмпирические знания или другие стандарты (ASTM, SPI, Руководство Института пластмасс и т. Д.).

• ISO -толерантные системы (например, ISO 286) являются общими; Литье под давлением имеет уникальные ограничения (изменчивость усадки материала, изменение процесса), которые могут ограничить то, насколько жестко вы можете применять эти допуски.

• Внедрение и фокус аудита должны подчеркнуть, что документированное соответствие и отслеживание так же важны, как и номинальный стандарт.

Структура образца того, как стандарты ISO взаимосвязаны в литье под давлением

Чтобы помочь вам концептуализировать, вот упрощенный схематичный поток того, как стандарты ISO отображают функции в формировании:

Функция / домен	Соответствующие стандарты / системы ISO	Роль / воздействие
Дизайн / безопасность машины	ISO 20430 (безопасность машины)	Гарантирует, что машины безопасны, смягчают опасности, юридическое соответствие
Тестовая образец формование	ISO 294-1, ISO 294-5	Обеспечивает воспроизводимость образцов и тестирования материала
Управление качеством	ISO 9001 (Общее), ISO 13485 (Medical)	Обеспечивает надежные системы качества, отслеживание, аудиты, улучшение
Терминология и словарь инструментов	ISO 12165, другие стандарты инструментов	Консистенция в компонентах именования плесени, избегая неоднозначных терминов
Размерный терпение	ISO 286 (это оценки), ISO 12180 (цилиндричность)	Базовая структура для толерантия, примененная с ограничениями формования
Домен / промышленность	Другие стандарты ISO (например, чистая комната ISO, упаковка, медицинская)	Для потребностей в чистой комнате (например, ISO 7), проверка очистки, упаковки, среда процесса

Эта многослойная структура помогает понять, что соответствие ISO в литье под давлением является модульной: вы выбираете соответствующие стандарты для вашего продукта, промышленности, риска и требований клиентов.

Проблемы при применении стандартов ISO к литью инъекции

Хотя стандарты ISO обеспечивают прочную основу, внедрение реального мира может противостоять проблемам:

1. Стандарты интерпретация и неоднозначность

Некоторые стандарты ISO (особенно безопасность машин) имеют неоднозначный или широкий язык. Перевод их в дизайн машины или фабрика может потребовать экспертного толкования или юридического руководства.

1. Накладные расходы документации и контроля

Особенно для небольших магазинов формования, внедрение полных систем ISO (документация, аудиты, управления) может быть ресурсным. Многие должны сбалансировать стоимость против бизнес -пособий.

1. Не отставать от пересмотров

Стандарты ISO периодически рассматриваются и пересматриваются. Сохранение тока является проблемой. Например, ISO 20430 является относительно новым (2020).

1. Различные требования клиентов / региона

Некоторым клиентам или регулирующим органам может потребоваться соблюдение связанных или перекрывающихся стандартов (ASTM, DIN, директивы CE, FDA и т. Д.), Которые могут не отображать точно с ISO. Гармонизирование все нетривиально.

1. Технические пробелы

Стандарты ISO часто останавливаются от назначения оптимальной технической производительности (например, как оптимизировать системы бегунов или методы моделирования). Эти пробелы должны быть заполнены внутренними стандартами, отраслевыми органами или исследованиями.

1. Возможности толерантности против стандартного допуска

Многие формованные детали практически не могут соответствовать очень жестким оценкам ISO толерантности из -за поведения полимеров, усадки, охлаждения неоднородности и т. Д. Таким образом, дизайнеры должны договариваться о допусках, которые являются как безопасными, так и производимыми.

Тем не менее, преимущества соответствия ISO, особенно в регулируемых отраслях или в цепочках поставок, требующих согласованности, часто оправдывают усилия.

Советы для дизайнеров, инженеров и качественных инженеров

Вот некоторые практические рекомендации при взаимодействии с стандартами ISO в литье инъекционного литья:

• Начните с картирования требований клиента / нормативных требований : Определите, какие стандарты ISO (например, ISO 13485, ISO 9001, безопасность / машины и т. Д.) Требуются вашими клиентами или отраслью.

• Принять модульное соответствие : вам не нужно покрывать все стандарты ISO. Сосредоточьтесь на тех, кто имеет отношение к вашему домену (безопасность, тестирование, качество, толерантность) и расширяйтесь с течением времени.

• Документируйте тщательно : для таких стандартов, как ISO 20430 (безопасность машины) или ISO 294 (тестовое литье), сохраняйте записи, проверку, оценки риска, журналы литья, калибровочные записи и т. Д.

• Используйте стандарты в качестве исходного уровня, а не полное решение : объедините требования ISO с хорошими инженерными методами, инструментами моделирования, потоком плесени, эмпирическим дизайном и отраслевыми руководящими принципами.

• Обучите свою команду : убедитесь, что инженеры, операторы, производители плесени, качественный персонал знакомы с соответствующими предложениями ISO и могут перевести их в ежедневные задачи, аудиты, проверки.

• Регулярные аудиты и обзоры : провести внутренние и внешние аудиты, чтобы обеспечить соответствие, улавливать несоответствия и привести к постоянному улучшению.

• Взаимодействуйте со стандартными обновлениями : мониторинг пересмотра в соответствующих стандартах ISO (безопасность, тестирование, материалы), чтобы вас не поймали на устаревании.

Резюме и выводы

• Нет единого стандарта ISO , который полностью инкапсулирует все аспекты литья под давлением. Скорее, применяется созвездие стандартов ISO, каждая управляющие конкретные аспекты - безопасность макин (ISO 20430), образец образец (серия ISO 294), словарный запас/инструмент (ISO 12165), допуск (ISO 286) и системы качества (ISO 9001, ISO 13485).

• ISO 20430: 2020 является основной стандартной безопасностью для инъекционного литья.

• ISO 294-1 и ISO 294-5 являются ключевыми для формования стандартных образцов для обеспечения воспроизводимости данных о свойстве материала.

• Управление качеством через ISO 9001 часто является обязательным в цепочках производства; ISO 13485 имеет важное значение при производстве компонентов медицинского устройства.

• Дизайнеры должны сбалансировать системы допуска ISO (например, ISO 286) с реальными ограничениями процессов литья под давлением.

• Реализация стандартов ISO требует дисциплины: документация, аудиты, обучение, управление процессами и постоянный обзор.

На практике, заявив, что «мы соблюдаем стандарты ISO в литье под давлением », означает, что ваша операция соответствует соответствующим нормам ISO - безопасность Machine, протоколы тестирования образцов, системы качества и правильные методы толерантия - в то время как заполнение инженерного разрыва с помощью доменного опыта, моделирования и строгого контроля процессов.