Proč malé silikonové díly vyžadují víc než jen jednoduché lisování

Silikonové díly často vypadají jednoduše. Jakmile se však pustíte do jejich nákupu, problémy se rychle projeví.

Jednou za námi přišel zákazník s malým silikonovým ventilem, který se používá v sáčcích na potraviny. Součástka byla lehká, vážila méně než jeden gram. Konstrukce vypadala přehledně. Výroba však stále selhávala.

Nejde o cenu. Jde o důslednost.

V tomto případě se ventil musel otevřít při určitém tlaku. Pokud byl silikon příliš měkký, ventil netěsnil. Pokud byl příliš tuhý, zablokoval průtok. Toleranční rozmezí bylo velmi úzké.

Zákazník již vyzkoušel dva dodavatele. Oba dodali vzorky, které prošly počátečními testy. Po zvýšení objemu výroby se však objevily vady. Přesahy, rozměrové odchylky a nestabilní otevírací tlak způsobily, že díly nebyly vhodné pro sériovou výrobu.

Když jsme danou součástku posuzovali, byla zřejmá rizika spojená s výrobou.

• Tloušťka stěny byla nerovnoměrná
• Trasa proudu byla dlouhá a úzká
• Těsnicí hrana přiléhal k dělicí linii
• Plocha pro odvětrávání byla omezená

Každý z těchto problémů lze řešit samostatně. Společně však představují mnohem vyšší riziko nestability výroby.

Podél těsnicího okraje se vytvořila bublinka. Smrštění změnilo otevírací tlak. V vzduchových kapsách vznikly malé spálené skvrny. Nejednalo se o náhodné vady. Byly to známky toho, že konstrukce formy neodpovídala chování tekutého silikonového kaučuku.

Začali jsme s formou, ne se strojem.

• Umístění brány bylo upraveno. Tím se zkrátila průtoková dráha a vyplnění dutiny se stalo vyrovnanějším, čímž se snížilo riziko neúplného vyplnění a nerovnoměrného vytvrzení.
• Byla přepracována dělicí čára. Přesunuli jsme jej mimo oblast těsnění a vylepšili jsme přizpůsobení povrchu, abychom snížili riziko vzniku otřepů.
• V oblasti posledního plnění byly přidány mikroventilační otvory. Hloubka drážky se pohybovala v úzkém rozmezí, přibližně 0,004 mm.
• Během vstřikování bylo přiváděno vakuum. To pomohlo odstranit uvězněný vzduch dříve, než mohl způsobit stopy po spálení nebo neúplné naplnění.
• Kompenzace smrštění byla provedena podle směru a tloušťky stěny. Díky tomu se geometrie konečného ventilu udržela blíže požadovanému výkonovému rozmezí.

Před řezáním oceli jsme ověřili chování při plnění pomocí analýzy Moldflow. Během zkušebních cyklů jsme se zaměřili na teplotní stabilitu a udržovali jsme odchylky v úzkém rozmezí, aby bylo zajištěno rovnoměrné vytvrzování.

Po těchto změnách formy a výrobního procesu se výkon ventilu ustálil.

• Počáteční tlak se udržel v požadovaném rozmezí
• Na těsnicí hraně již nebyl vidět Flash
• Stopy po spálení zmizely
• Zlepšila se konzistence mezi jednotlivými šaržemi

Zákazník otestoval tyto součásti v reálných plnicích linkách. Ventily vykazovaly konzistentní výkon napříč jednotlivými šaržemi, což umožnilo projekt posunout do fáze výroby.

Zvenčí to vypadalo jako drobná součástka. Stabilita výroby však závisela na tom, jak včas se podaří odhalit výrobní rizika.

Pokud se dodavatel soustředí pouze na lisování, reaguje na vady až poté, co se objeví. Pokud však rozumí konstrukci lisovacích forem, dokáže mnoha z těchto vad předejít ještě před zahájením výroby.

Rozdíl lze často poznat již v rané fázi projektu. Kompetentní dodavatel silikonového lisování vám nejen předloží cenovou nabídku na daný díl, ale také posoudí návrh a vysvětlí vám rizika spojená s výrobou.

Než se pustíte do výroby nástrojů, vyplatí se si položit několik praktických otázek:

• Provádějí před výrobou formy kontrolu vašeho návrhu dílu?
• Probírají v tom tématu průběh toku, odvětrávání a smršťování?
• Vysvětlují, kde se může blesk objevit?
• Chápou, jak poloha dělicí čáry ovlivňuje funkci?
• Ověřují tento proces z hlediska opakovatelné výroby, a ne jen z hlediska schválení vzorku?

To jsou známky skutečných zkušeností z výrobní praxe.