Výzvy spojené s procesem vstřikování LSR v reálné výrobě
Úvod
Startup zabývající se vývojem nositelného zdravotnického zařízení si jednou objednal 120 silikonových těsnicích dílů pro funkční testování.
Na papíře to vypadalo jako rychlá práce na prototypu.
Ve skutečnosti je Vstřikovací forma z LSR Výroba tohoto typu dílu přinesla více problémů než běžná sériová výroba. Geometrie byla tenkostěnná, těsnicí plocha nesnesla žádné přetoky a materiál musel splňovat požadavky na lékařskou kvalitu – a to i přesto, že se konstrukce stále vyvíjela.
Tato kombinace má tendenci odhalovat slabá místa jak v oblasti nástrojového vybavení, tak v řízení procesů.
Proč zákazníci využívají LSR i pro více než jen “jednoduché díly”
Zákazník nepožadoval vzorky vzhledu.
Potřebovali součásti, které by bylo možné smontovat, stlačit a otestovat v reálných podmínkách.
To všechno mění.
Lékařské a přesné aplikace se opírají o Vstřikovací forma z LSR procesu, protože silikon si zachovává pružnost v širokém teplotním rozmezí a odolává chemické degradaci. Právě tyto vlastnosti však činí zpracování méně tolerantním.
Nízká viskozita znamená, že materiál pronikne do každé mezery.
Včetně těch, které jste nezamýšleli.
Inženýři se často potýkají s následujícími problémy:
Záblesk na dělicí linii
Nerovnoměrné vyplnění dutiny při lisování mikrosilikonových dílů
Problémy s zajištěním opakovatelnosti u malých sérií
Zní to jako zvládnutelný úkol, dokud se nepokusíte dodržet tolerance v několika výrobních sériích.
Kde tradiční metody začínají selhávat
Zkratky pro nástroje
Jedním z běžných přístupů je zjednodušení nástrojů pro výrobu prototypů.
To obvykle vede k nerovnoměrnému tlaku v dutině a nedostatečnému odvětrání. Výsledkem je nerovnoměrné vyplnění, zejména u tenkostěnných silikonových výlisků.
A jakmile se objeví blesk, záložním řešením se stává ruční ořezávání.
To s sebou přináší variabilitu.
Nestabilita procesu
Bez přísné kontroly teploty a parametrů vstřikování dochází ke změnám v chování při vytvrzování.
Možná si toho hned nevšimnete.
Po několika cyklech se však objevují rozdíly v:
Tuhost součásti
Kompresní výkon
Rozměrová stabilita
Opět je tedy výzvou zachovat konzistenci.
Problémy s opakovatelností
Mnoho dodavatelů dokáže vyrobit přijatelné první vzorky.
Jen málokdo dokáže dosahovat stejných výsledků v následujících oblastech:
Více dutin
Různé šarže
Rozšířené výrobní série
Právě v této mezeře se začínají hromadit zpoždění a zmetky.
Související články:
Jak se stabilizuje proces vstřikování LSR
Vyvážená konstrukce studeného kanálu
Problém: Nerovnoměrný tok materiálu mezi formovacími dutinami
Pokud není studený kanál vyvážený, některé dutiny se plní rychleji než ostatní. To má vliv na dobu vytvrzování a konečné rozměry dílu.
Správně navržený systém válečků zajišťuje rovnoměrný průtok, což přímo zvyšuje výtěžnost a snižuje množství odpadu.
Řízení blesku na úrovni nástrojů
Problém: Vytváření otlaků na dělicí linii
Při použití LSR mohou i nepatrné mezery v nástrojích způsobit vznik otřepů.
Přesnost nástrojů a upínací síla musí být vzájemně sladěny. Svou roli hraje také odvětrávání – nedostatečné odvětrávání zvyšuje tlak, který vytlačuje materiál do nežádoucích oblastí.
To se nedá napravit až po vytvarování.
To je třeba vyřešit již ve fázi návrhu.
Regulace teploty a vytvrzování
Problém: Nerovnoměrná síťování
Proces vstřikování LSR závisí na stabilní teplotě formy.
Odchylky vedou k částečnému vytvrzení nebo k místnímu nadměrnému vytvrzení, což má vliv na mechanické vlastnosti.
Díky stabilní regulaci teploty je doba cyklu předvídatelná a vlastnosti materiálu zůstávají konzistentní.
Kontrola a ověření
Problém: Skryté vady v silikonových dílech
Samotná vizuální kontrola nestačí.
Rozměrová kontrola pomocí kamerových systémů pomáhá odhalit i malé odchylky, zejména při lisování mikrosilikonových dílů.
Součástí validace jsou také zkoušky trvalé deformace a ověření materiálu, jejichž cílem je zajistit dlouhodobou funkčnost.
ČASTO KLADENÉ DOTAZY
V čem spočívá hlavní výzva při vstřikování LSR?
Zajištění rovnoměrného toku materiálu a vytvrzování ve všech dutinách, zejména u přesných nebo mikrosilikonových dílů.
Proč je při lisování silikonu tak obtížné odstranit vady typu „flash“?
Protože silikon s nízkou viskozitou pod tlakem snadno uniká malými mezerami na rozhraní forem.
Může prototypové nářadí dosáhnout stejné kvality jako sériová výroba?
V mnoha případech ne. Prototypové nástroje často nedosahují přesnosti a stability procesu potřebné pro dosažení opakovatelných výsledků.
Jak výrobci zlepšují opakovatelnost?
Díky vyváženému návrhu nástrojů, řízeným parametrům procesu a strukturovaným metodám validace a kontroly.
Teď je řada na vás
Chcete zadat objednávku? Ozvěte se nám!