Blog

Wyzwania związane z procesem formowania wtryskowego z wykorzystaniem LSR w rzeczywistych warunkach produkcyjnych

Wprowadzenie

Start-up zajmujący się opracowywaniem medycznego urządzenia do noszenia na ciele złożył kiedyś zamówienie na 120 silikonowych elementów uszczelniających do przeprowadzenia testów funkcjonalnych.

Na papierze wyglądało to na szybkie zlecenie dotyczące prototypu.

W rzeczywistości Forma wtryskowa z LSR Proces produkcji tego rodzaju części przysporzył więcej problemów niż standardowa seria produkcyjna. Geometria była cienka, powierzchnia uszczelniająca nie mogła tolerować nadlewek, a materiał musiał spełniać wymagania klasy medycznej — mimo że projekt wciąż był w fazie rozwoju.

Takie połączenie często ujawnia słabe punkty zarówno w zakresie oprzyrządowania, jak i kontroli procesów.

Dlaczego klienci postrzegają LSR jako coś więcej niż tylko “proste części”

Klient nie prosił o próbki wyglądu.

Potrzebowali elementów, które można by zmontować, poddać obciążeniom i przetestować w rzeczywistych warunkach.

To wszystko zmienia.

W zastosowaniach medycznych i precyzyjnych wykorzystuje się Forma wtryskowa z LSR procesu, ponieważ silikon zachowuje elastyczność w szerokim zakresie temperatur i jest odporny na degradację chemiczną. Jednak te same właściwości sprawiają, że obróbka tego materiału jest mniej wyrozumiała.

Niska lepkość oznacza, że materiał przedostaje się do każdej szczeliny.

W tym te, których nie planowałeś.

Inżynierowie często borykają się z następującymi problemami:

Błysk wzdłuż linii podziału
Nierównomierne wypełnienie wnęki podczas formowania mikrosilikonowego
Trudności z zapewnieniem powtarzalności w przypadku małych partii

Wydaje się to wykonalne, dopóki nie spróbuje się utrzymać tolerancji w wielu seriach produkcyjnych.

Gdzie tradycyjne metody zaczynają zawodzić

Skróty dotyczące oprzyrządowania

Jednym z powszechnie stosowanych rozwiązań jest uproszczenie oprzyrządowania do produkcji prototypów.

Zazwyczaj prowadzi to do nierównomiernego ciśnienia w gnieździe i słabego odpowietrzania. Skutkiem tego jest nierównomierne wypełnienie, zwłaszcza w przypadku formowanych elementów silikonowych o cienkich ściankach.

A gdy pojawi się błysk, pozostaje już tylko ręczne przycinanie.

To powoduje pewną zmienność.

Niestabilność procesu

Bez ścisłej kontroli temperatury i parametrów wtrysku zmienia się przebieg utwardzania.

Być może nie zauważysz tego od razu.

Jednak po kilku cyklach różnice stają się widoczne w:

Sztywność części
Wydajność kompresji
Stabilność wymiarowa

I znów wyzwaniem staje się spójność.

Problemy z powtarzalnością

Wielu dostawców jest w stanie wyprodukować zadowalające pierwsze próbki.

Niewielu jest w stanie utrzymać te same wyniki w następujących obszarach:

Wiele wnęk
Różne partie
Dłuższe serie produkcyjne

Właśnie w tej luce zaczynają się kumulować opóźnienia i odpady.

Powiązane artykuły:

formowanie wtryskowe LSR w pomieszczeniu czystym

Formowanie wtryskowe LSR w pomieszczeniach czystych: błędy w logice termoplastycznej

Jak forma wtryskowa LSR poprawia jakość części i redukuje wypływki

Precyzyjny proces formowania wtryskowego LSR dla medycznych części silikonowych

Proces formowania wtryskowego LSR wyjaśniony dla części silikonowych

Niskoseryjne formowanie wtryskowe LSR dla niestandardowych komponentów silikonowych

W jaki sposób stabilizuje się proces formowania wtryskowego z wykorzystaniem LSR

Konstrukcja z wyważonym kanałem zimnym

Problem: Nierównomierny przepływ materiału między gniazdami

Jeśli kanał zimny nie jest wyważony, niektóre gniazda wypełniają się szybciej niż inne. Ma to wpływ na czas utwardzania oraz ostateczne wymiary detalu.

Odpowiednio zaprojektowany system prowadnic zapewnia równomierny przepływ, co bezpośrednio przekłada się na zwiększenie wydajności i zmniejszenie ilości odpadów.

Sterowanie Flash na poziomie oprzyrządowania

Problem: Tworzenie się wypływek wzdłuż linii podziału

W przypadku LSR nawet niewielkie szczeliny w oprzyrządowaniu mogą powodować powstawanie nadlewek.

Precyzja oprzyrządowania i siła mocowania muszą ze sobą współgrać. Istotną rolę odgrywa również odpowietrzanie — niewystarczające odpowietrzanie powoduje wzrost ciśnienia, co z kolei powoduje wtłaczanie materiału w niepożądane obszary.

Nie da się tego naprawić po uformowaniu.

Trzeba to wyeliminować na etapie projektowania.

Kontrola temperatury i utwardzania

Problem: Niespójne sieciowanie

Proces formowania wtryskowego z wykorzystaniem LSR wymaga stabilnej temperatury formy.

Odchylenia powodują częściowe utwardzenie lub miejscowe nadmierne utwardzenie, co wpływa na właściwości mechaniczne.

Stabilna regulacja temperatury zapewnia przewidywalny czas cyklu i stałą wydajność materiału.

Kontrola i walidacja

Problem: Ukryte wady elementów silikonowych

Sama kontrola wzrokowa nie wystarczy.

Kontrola wymiarowa z wykorzystaniem systemów wizyjnych pomaga wykrywać niewielkie odchylenia, zwłaszcza w przypadku formowania mikrosilikonowego.

W ramach walidacji przeprowadza się również badania odkształcenia trwałego po ściskaniu oraz weryfikację materiałów w celu zapewnienia ich długotrwałej wydajności.

FAQ

Jakie jest główne wyzwanie związane z procesem formowania wtryskowego z wykorzystaniem tworzyw termoplastycznych (LSR)?

Zapewnienie równomiernego przepływu materiału i utwardzania we wszystkich wnękach, zwłaszcza w przypadku precyzyjnych lub mikrosilikonowych elementów.

Dlaczego trudno jest wyeliminować efekt „flash” podczas formowania silikonowego?

Ponieważ silikon o niskiej lepkości pod ciśnieniem łatwo przedostaje się przez niewielkie szczeliny wzdłuż linii podziału.

Czy prototypowe oprzyrządowanie może zapewnić jakość na poziomie produkcji seryjnej?

W wielu przypadkach nie. Narzędzia prototypowe często nie zapewniają wystarczającej precyzji i stabilności procesu, niezbędnych do uzyskania powtarzalnych wyników.

W jaki sposób producenci poprawiają powtarzalność?

Dzięki zrównoważonemu projektowaniu oprzyrządowania, kontrolowanym parametrom procesowym oraz ustrukturyzowanym metodom walidacji i kontroli.

Teraz twoja kolej

Chcesz złożyć zamówienie? Skontaktuj się z nami!