Kodėl mažoms silikoninėms detalėms reikia daugiau nei paprasto liejimo

Silikoninės detalės dažnai atrodo paprastos. Tačiau kai pradedate jas ieškoti, problemos greitai išryškėja.

Kartą pas mus atėjo pirkėjas su mažu silikoniniu vožtuvu, naudojamu maisto maišeliuose. Detalė buvo lengva – svėrė mažiau nei vieną gramą. Konstrukcija atrodė paprasta. Tačiau gamybos procesas nuolat strigdavo.

Problema buvo ne kaina. Problema buvo nuoseklumas.

Šioje sistemoje vožtuvas turėjo atsidaryti esant tam tikram slėgiui. Jei silikonas buvo per minkštas, vožtuvas praleisdavo. Jei jis buvo per kietas, užblokuodavo srautą. Leidžiamųjų nuokrypių ribos buvo labai siauros.

Klientas jau buvo išbandęs du tiekėjus. Abu pateikė pavyzdžius, kurie išlaikė pirminius bandymus. Tačiau padidinus gamybos apimtis, pasirodė defektų. Dėl iškyšulių, dydžio nuokrypių ir nestabilaus atidarymo slėgio šios detalės tapo netinkamos masinei gamybai.

Kai peržiūrėjome šią detalę, gamybos rizikos buvo akivaizdžios.

• Sienos storis buvo nevienodas
• Srauto kelias buvo ilgas ir siauras
• Sandarinimo kraštas buvo ant skyrimo linijos
• Vėdinimo plotas buvo ribotas

Kiekvieną iš šių problemų galima spręsti atskirai. Tačiau kartu jos kelia žymiai didesnę gamybos nestabilumo riziką.

Palei sandarinimo kraštą susiformavo išsipūtimas. Susitraukimas pakeitė atidarymo slėgį. Oro burbuliukai paliko nedidelius degimo pėdsakus. Tai nebuvo atsitiktiniai defektai. Tai buvo požymiai, kad formos konstrukcija neatitiko skystos silikoninės gumos savybių.

Pradėjome nuo formos, o ne nuo mašinos.

• Vartų vieta buvo pakoreguota. Tai sutrumpino srauto kelią ir užtikrino tolygesnį ertmės užpildymą, taip sumažindama neišsamaus užpildymo ir nevienodo kietėjimo riziką.
• Buvo pakeistas formavimo linijos išdėstymas. Mes jį patraukėme toliau nuo sandarinimo zonos ir patobulinome paviršių suderinimą, kad sumažintume išsipūtimo riziką.
• Paskutinėje užpildymo zonoje buvo įrengtos mikroventiliacijos angos. Išpjovos gylis išliko siaurame intervale – apie 0,004 mm.
• Įpurškimo metu buvo sukurta vakuuminė aplinka. Tai padėjo pašalinti susikaupusį orą, kol jis nespėjo sukelti degimo žymių ar užpildymo trūkumų.
• Susitraukimo kompensavimas buvo taikomas atsižvelgiant į kryptį ir sienelės storį. Dėl to galutinė vožtuvo geometrija labiau atitiko reikiamą našumo intervalą.

Prieš pjaunant plieną, patikrinome užpildymo savybes, atlikdami „Moldflow“ analizę. Bandomųjų ciklų metu daugiausia dėmesio skyrėme temperatūros stabilumui ir užtikrinome, kad temperatūros svyravimai neviršytų siauro intervalo, siekdami užtikrinti tolygų kietėjimą.

Po šių formos ir gamybos proceso pakeitimų vožtuvo veikimas stabilizavosi.

• Pradinis slėgis išliko reikalaujamose ribose
• „Flash“ nebebuvo matomas ant sandarinimo krašto
• Degimo žymės išnyko
• Pagerintas partijų tarpusavio nuoseklumas

Klientas išbandė detales realiose pildymo linijose. Vožtuvai veikė vienodai visose partijose, todėl projektas galėjo būti perkeltas į gamybos etapą.

Iš išorės tai atrodė kaip nedidelė detalė. Tačiau stabili gamyba priklausė nuo to, kaip anksti pavyks nustatyti gamybos rizikas.

Jei tiekėjas dėmesį skiria tik liejimui, jis reaguoja į defektus tik jiems atsiradus. Jei jis išmano liejimo formų projektavimą, daugelį tų defektų pavyksta užkirsti kelią dar prieš pradedant gamybą.

Dažnai skirtumą galima pastebėti jau ankstyvuoju projekto etapu. Kompetentingas silikono liejimo tiekėjas ne tik pateiks detalės kainos pasiūlymą, bet ir įvertins projektą bei paaiškins su gamyba susijusius rizikos veiksnius.

Prieš pradedant gaminti įrangą, verta užduoti keletą praktinių klausimų:

• Ar prieš pradedant gaminti formą jie peržiūri jūsų detalės projektą?
• Ar jie aptaria srauto kelią, ventiliaciją ir susitraukimą?
• Ar ten paaiškinama, kur gali pasirodyti blykstė?
• Ar jie supranta, kaip atskyrimo linijos padėtis veikia funkcionalumą?
• Ar jie tikrina, ar procesas užtikrina pakartotinę gamybą, o ne tik patvirtina pavyzdį?

Tai – tikros gamybos patirties požymiai.