Blog

Zakaj brizganje LSR v čistem prostoru ne uspe, če uporabite logiko za termoplastične kalupe

– LSR se strjuje pod vplivom toplote. Termoplastični postopek, pri katerem se masa ohladi in strdi, povzroča premalo iztisnjene izdelke, odlitke in odpadni material.

– Nadzor temperature hladnega kanala je nasprotje zasnove vročega kanala. Če se pri tem zmotiš, se material strdi, še preden doseže votlino.

– Viskoznost LSR-a v bližini vode pomeni, da je za nadzor izhlapevanja potrebno uporabiti mikroodprtine, vakuumsko podporo in natančnost ločilne črte, kar pri termoplastih ni potrebno.

– Dimenzijska stabilnost v medicinsko LSR-oblikovanje zahteva upoštevanje usmerjenega krčenja in sprememb po strjevanju, ne pa izračuna krčenja zaradi ohlajevanja, ki se uporablja pri termoplastih.

Podjetje za medicinske pripomočke je obstoječo termoplastično zasnovo preneslo v projekt kalupa za LSR. Na papirju je orodje izgledalo pravilno. Vendar so se med prvim vzorčenjem na vseh vdolbinah pojavili odlitki. Dimenzijska odstopanja so se spreminjala od posameznega odlitka do odlitka. Pilotna validacija ni uspela.

To težavo pogosto opažamo pri projektih prenosa kalupov. Glavni vzrok redko leži v kalupnem jeklu ali stiskalnici. Vzrok je v logiki.

Inženirji pri projektih s tekočo silikonsko gumo uporabljajo predpostavke iz področja oblikovanja termoplastov. Tekoča silikonska guma pa vsako od teh predpostavk ovrže.

Brizganje LSR v čistem prostoru To se ne obnese, če inženirji to obravnavajo kot termoplastično oblikovanje z drugim materialom. LSR se strjuje s toploto, namesto da bi se strdil z ohlajevanjem. Ta edina razlika pomeni, da je treba vse predpostavke pri načrtovanju kalupa – temperaturo dovodnega kanala, globino odzračevalnih odprtin in kompenzacijo krčenja – ponovno oblikovati od začetka.

Zakaj brizganje LSR v čistem prostoru zahteva drugačno strategijo oblikovanja kalupa

Ta vzorec opažamo redno. Oblikovalec kalupov s petnajstimi leti izkušenj na področju termoplastov se loti projekta LSR. Geometrija orodja izgleda znano. Postavitev vtokov sledi standardni praksi. Nato pa se prvi vzorci izkažejo za napačne.

Težava se začne pri temperaturi. Pri termoplastičnih kalupih se material ohlaja, da se strdi. Temperature v kalupih ostajajo pod 170 stopinj Fahrenheita. Pri kalupih za LSR se material segreva, da se strdi, pri čemer temperature znašajo med 320 in 420 stopinj Fahrenheita. To ni le majhna prilagoditev. Gre za popolno preobrat v toplotni strategiji.

Če se temperatura kalupa med strjevanjem ne nadzoruje, če nekdo pri izdelavi kalupa namesto nadzora ogrevanja upošteva le hlajenje, se material strjuje neenakomerno. Pri tem pride do pomanjkljivih odlitkov, pri katerih se material v tankih delih strjuje prehitro. Zaradi prezgodnje mrežne povezave nastanejo izmeti. Mnoge napake se začnejo že dolgo pred prvim vzorčenjem, že v fazi načrtovanja kalupa.

Povezani članki:

Brizganje LSR v čistem prostoru: napake v logiki termoplastov

Vodnik za načrtovanje in izdelavo brizgalnih kalupov LSR

Kako brizgalni kalup LSR izboljša kakovost delov in zmanjša število izbruhov

Natančen postopek brizganja LSR za medicinske silikonske dele

Pojasnjen postopek brizganja LSR za silikonske dele

Vbrizgavanje LSR v majhnih količinah za silikonske komponente po meri

Brizganje LSR v čisti sobi in regulacija temperature hladnega kanala

Material, ki se strdi, še preden pride v vtiskovalno votlino, je neuporaben. A prav to se zgodi, kadar se nadzor temperature hladnega kanala obravnava kot nekaj drugotnega.

Pri termoplastih se uporabljajo vroči kanali, da se material med posameznimi odlitki ohrani v staljenem stanju. Pri LSR se uporabljajo hladni kanali, da se material ohrani hladen. Dvodelna zmes se začne strjevati takoj po mešanju, toplota pa to reakcijo pospeši. Sistem hladnih kanalov pri brizganju LSR v čistem prostoru mora vzdrževati stabilno, nizko temperaturo od dozirne enote do vtoka. Če pride do odstopanja temperature v hladnem kanalu, se material v kanalih prekriva.

Posledice so drage. Zamašeni kanali pomenijo popolno razstavljanje in čiščenje. Količina odpadnega materiala se poveča. Izpad proizvodnje se podaljšuje na več dni. Izkušeni izdelovalci kalupov to rešujejo z nadzorom temperature v zaprtem krogu na vsakem kanalu in ustrezno toplotno izolacijo med hladilno ploščo in ogrevano ploščo za votline. To se sliši preprosto, vendar se LSR obnaša povsem drugače, in že 5-stopinjski odklon lahko povzroči zaustavitev proizvodnje.

Zakaj je nadzor bliskavice ključnega pomena pri brizganju LSR v čistih prostorih

Mnogi inženirji podcenjujejo, kako daleč se bo LSR razlil v vrzel.

LSR ima pri temperaturi brizganja viskoznost, ki je bližje vodi kot staljeni termoplasti. Odkriva vrzeli na ločilni črti, ki jih termoplasti spregledajo. Že 0,005 mm velika vrzel postane pot za nastanek odlitka. Pri brizganju LSR v čistih prostorih za medicinske pripomočke odlitek ni le estetski problem. Gre za neuspeh pri validaciji.

Za nadzorovanje prekomernega polnjenja so potrebne tri stvari, ki jim pri načrtovanju termoplastičnih kalupov redko dajejo prednost. Prvič, površine ločilne črte morajo biti brušene in lepljene z natančnostjo, ki je strožja od standardne prakse v kaluparskih delavnicah. Drugič, mikroodzračevalni kanali, globoki manj kot 0,02 mm, morajo odvajati zrak, ne da bi pri tem prišlo do uhajanja materiala. Tretjič, pri vakuumsko podprtem brizganju se v votlino pred vbrizgavanjem ustvari podtlak, kar odpravlja zračne žepke, ki povzročajo ožganine in nepopolno polnjenje.

Če nadzor nad izbočenjem ni vgrajen že od samega začetka, je treba del naknadno obrezati. To poveča delovno obremenitev. V čistem prostoru obrezovanje prinaša tudi tveganje onesnaženja s trdnimi delci, kar je ravno tisto, česar proizvajalci medicinskih izdelkov ne morejo dopustiti.

Izzivi v zvezi z dimenzijsko stabilnostjo pri brizganju LSR v medicinskih čistih prostorih

Deli iz kalupa izgledajo v redu. Nato gredo skozi postopek naknadnega utrjevanja in ne izpolnijo zahtev dimenzijskega pregleda.

Do tega scenarija pride, ker se krčenje LSR ne obnaša enako kot krčenje termoplastov. Termoplasti se med ohlajanjem skrčijo. Pri kompenzaciji kalupa se uporablja linearni faktor, ki temelji na tehničnih podatkih materiala. Pri LSR pride do usmerjenega krčenja, ki ga povzroča usmeritev toka med vbrizgavanjem, čemur sledi dodatna sprememba dimenzij med naknadnim utrjevanjem. Ti dva učinka se medsebojno krepita.

Vzdrževalni tlak pri brizganju LSR v čistem prostoru ima drugačen namen kot pri termoplastih. Namesto da preprečuje krčenje zaradi ohlajevanja, vzdrževalni tlak preprečuje, da bi se material med strjevanjem zaradi toplotnega raztezanja potisnil nazaj iz vtisa. Že najmanjše odstopanja, tudi samo 25 PSI v profilu vzdrževanja tlaka, odločajo o tem, ali boste dobili sprejemljiv izdelek, prekratki izdelek ali odlitek z odvečnim materialom.

Za izračun kompenzacije kalupa pri LSR je treba razumeti, kako se bo material gibal v vseh treh oseh, ne pa zgolj uporabiti en sam faktor krčenja. Če ta korak preskočite, končni izdelki ne bodo izpolnjevali zahtev glede toleranc. Sledijo težave pri sestavljanju. Uvedba izdelka na trg se zato zamakne.

Kako podjetje xflsrmolding rešuje izzive pri brizganju LSR v čistih prostorih

Najti dobavitelja, ki lahko zagotovi ponovljivo proizvodnjo medicinske kakovosti, je težje, kot bi moralo biti. Mnogi proizvajalci izvajajo nekaj naročil iz LSR-ja na predelanih termoplastičnih stiskalnicah, ne da bi upoštevali zahteve glede orodja, ki jih ta material zahteva.

xflsrmolding k brizganju LSR v čisti sobi pristopa drugače. Sistemi s hladnim kanalom delujejo z regulacijo temperature v zaprtem krogu. Ločilne črte kalupa so natančno brušene, kar omogoča brizganje brez odlitkov. Sistemi z vakuumsko podporo pred vsakim brizganjem izpraznijo votline. Potrditev procesa poteka v skladu s protokoli IQ/OQ/PQ, vključno z medprocesnim pregledom v določenih časovnih intervalih.

Rezultat ni čarovnija. To je tisto, kar se zgodi, ko se pri načrtovanju kalupa izhaja iz dejanskega obnašanja LSR-ja, namesto da se predpostavlja, da se obnaša kot termoplast. Manj odlitkov. Dimenzijsko stabilni deli, ki uspešno prestanejo pregled po utrjevanju. Višji donos že pri prvem prehodu. Hitrejši potek postopkov certificiranja.

Brez pretiravanja. Točno tako delajo izkušeni izdelovalci kalupov.

POGOSTA VPRAŠANJA

1. Zakaj ne morem uporabiti svojega načrta termoplastičnega kalupa za brizganje LSR?

Termoplastični kalupi material ohladijo, da se strdi. Kalupi za LSR material segrejejo, da se utrdi, običajno na 320 do 420 stopinj Fahrenheita. Celotna temperaturna strategija se obrne. Sistemi dovodnih kanalov, zasnova odzračevalnih odprtin, kompenzacija krčenja in tolerance ločilne črte se med seboj razlikujejo, saj je LSR termo-reaktivna masa z viskoznostjo, podobno tisti vode, in ne termoplast, ki se stopi in ohladi.

2. Kaj povzroča nastanek bliskov pri brizganju LSR v čistem prostoru?

Zaradi izjemno nizke viskoznosti lahko LSR prodre v reže, velike le 0,005 mm, vzdolž ločilne črte. Neustrezna natančnost ločilne črte, nezadostna zasnova odzračevalnih odprtin in pomanjkanje vakuumske podpore so trije najpogostejši vzroki. Standardne globine odzračevalnih odprtin za termoplast so za LSR prevelike. Potrebne so mikro odzračevalne odprtine, manjše od 0,02 mm.

3. V čem se regulacija temperature hladnega kanala razlikuje od sistemov s toplim kanalom?

Hladni kanali ohranjajo LSR hladen, da se prepreči strjevanje, preden material doseže ogreto votlino kalupa. Vroči kanali delujejo nasprotno – med posameznimi vbrizgi ohranjajo termoplast v staljenem stanju. Če se temperatura hladnega kanala dvigne nad ciljno vrednost, se zmešana LSR-zmes začne medsebojno povezovati znotraj kanala, kar zahteva popolno razstavljanje in čiščenje.

4. Zakaj moji LSR-deli po oblikovanju ne izpolnjujejo merilnih zahtev?

LSR se med strjevanjem krči v določeni smeri, poleg tega pa pride do dodatnih dimenzijskih sprememb med postopkom po strjevanju. Preprosti linearni faktorji krčenja, prevzeti iz tehničnih listov termoplastov, tega ne upoštevajo. Pri pravilni kompenzaciji kalupa za LSR je treba upoštevati smer toka in obnašanje po strjevanju v vseh treh oseh.

5. Na kaj naj bom pozoren pri izbiri dobavitelja medicinskih silikonskih odlitkov?

Preverite, ali ponujajo dokazano sposobnost izdelave kalupov s hladnim kanalom, sisteme za vakuumsko oblikovanje, dokumentirano validacijo procesov IQ/OQ/PQ, nadzor proizvodnje v čistih prostorih ter medprocesno kontrolo. Vprašajte, ali kalupe za LSR načrtujejo na podlagi osnovnih načel za LSR ali pa prilagajajo kalupe za termoplastiko. Odgovor vam bo povedal vse.

Iščete proizvodnega partnerja za brizganje LSR za medicinske namene?

xflsrmolding ponuja natančno obdelavo, tehnologijo hladnih kanalov ter preverjeno proizvodnjo v čistih prostorih za silikonske komponente medicinskih pripomočkov.

Obrnite se na našo inženirsko ekipo, da se pogovorimo o zahtevah vašega projekta.

Brez obveznosti. Samo odkrit tehnični pogovor o tem, kaj vaš del potrebuje.