מהו Overmold?

נכנסתי לעיצוב יתר לפני כשתים עשרה שנה כשלקוח הפיל פח של ידיות מברג על השולחן שלי. אחיזות ה-TPE התקלפו כמו עור מת. "תקן את זה," הוא אמר. זו הייתה ההקדמה שלי לתהליך.

יציקת יתר מעמידה פלסטיק אחד על פני אחר. בדרך כלל רך על קשה. שכבת TPE או TPU מסתובבת סביב ליבת ABS או ניילון קשיחה. האחיזה במקדחה האלחוטית שלך, החלק הרך של ידית מברשת השיניים שלך, הפגוש במארז הטלפון שלך. הכל מעוצב יתר על המידה.

הקונספט נשמע פשוט. הביצוע לא.

בעיית האג"ח

הנה מה שאף אחד לא אומר לך מראש. שני החומרים צריכים לחבב אחד את השני. מבחינה כימית. אם הקוטביות לא תואמת, אתה מקבל מה שהלקוח הפיל על השולחן שלי. חלקים שנראים בסדר יוצאים מהדפוס, ואז מתפרקים שלושה שבועות לאחר מכן כשמישהו באמת משתמש בהם.

PP עובד עם SEBS. יש להם מבנה מולקולרי דומה. ABS ו-PC צריכים TPU או TPE שנוסח במיוחד. ניילון הוא סיוט. צפיתי במהנדסים מבלים חודשים בניסיון לגרום ל-TPE להיצמד לניילון 66 במילוי זכוכית-. מייצבי החום בניילון הורגים את הקשר. אתה חושב שחייג את זה, שלח חמישים אלף חלקים, תתקשר כעבור חודשיים שהאחיזים גולשים.

הייתה לנו תוכנית של כלי עבודה חשמליים שהלכה הצידה כי מישהו החליף ספק ניילון בלי לספר לאף אחד. אותו מפרט על הנייר. חבילת תוספים שונה. לדברים החדשים היה יותר משנה השפעה. חוזק הקשר ירד בארבעים אחוז.

דפי מידע חומרים לא אומרים לך את זה. הדרך היחידה לדעת היא להפעיל את השילוב ולבדוק אותו.

שתי דרכים לעשות את זה

רוב החנויות פועלות באחת משתי דרכים.

בחירת-ו-מקום היא האפשרות הזולה. מעצבים את המצע בלחיצה אחת, מושכים את החלקים, מכניסים אותם לקופסאות, מעבירים אותם למכבש אחר, מעמיסים אותם לכלי שני, מצלמים את התבנית. כלי עבודה פשוט. מכבשים סטנדרטיים. אבל אתה צריך מפעיל שטען חלקים כל היום. והמצע קר כאשר אתה מצלם את החומר השני. זה פוגע בקשר.

הייתה לנו תוכנית טיפול רפואי שהפעילה בחירה-ו-מקום. עבד מצוין בקיץ. החורף הגיע, רצפת החנות ירדה ל-60 מעלות, חלקים החלו להיכשל בבדיקות קילוף. המצע הקר לא נתן למולקולות ה-TPE משהו לתפוס. היה צריך להוסיף תחנת חימום מראש. עוד צעד אחד, עוד דבר אחד להשתבש.

Two-shot משתמש במשטח סיבובי או במערכת העברה כדי להעביר את המצע מחלל A לחלל B בזמן שהוא עדיין חם. מכונה אחת, מחזור אחד, קשר טוב יותר. אבל הכלי עולה פי שלושה ואתה צריך ציוד מיוחד. יש לנו אנגל של 400 טון עם פלטה מסתובבת. המכונה הזו עמדה שמונה חודשים לפני שמצאנו מספיק נפח כדי להצדיק את הפעלתה.

נקודת ההצלבה תלויה בשיעור העבודה שלך ובנפח השנתי שלך. ראיתי תוכניות הופכות מבחירה-ו-מקום לשני- וצולמו שוב כשהלקוח שינה את התחזית שלו.

כאשר האחיזה מתקלפת

קילוף TPE-הוא מצב הכשל הנפוץ ביותר. החומר הרך מרפה מהמצע. לפעמים זה קורה בהדרגה בקצוות. לפעמים כל האחיזה מחליקה בחתיכה אחת.

גורמים:

רטיבות במצע. ניילון הוא היגרוסקופי. זה שולף מים מהאוויר. אם לא מייבשים אותו לפני היציקה, נוצרים אדים בממשק במהלך הצילום השני. הקיטור הזה מונע קשר מולקולרי. ראיתי ריצות שלמות נמחקות בגלל שמישהו השאיר גיילורד מניילון פתוח בסוף השבוע.

נְגִיעוּת. כל שאריות שחרור שמן, אבק או עובש על פני המצע הורגים את הקשר. היה לנו טכנאי כלים שאהב להכות את הליבות עם ספריי סיליקון. הקל על הוצאת החלקים. גם גרם לתבנית להתקלף. לקח לנו שבועיים להבין מה קורה.

טמפרטורה שגויה. ל-TPE יש חלון אופטימלי להדבקה. קר מדי והוא לא זורם לתוך משטח המצע. חם מדי ואתה מתחיל להשפיל את החומר. לכל שילוב חומרים יש נקודה מתוקה אחרת. דף הנתונים נותן לך נקודת התחלה. אתה מחייג את זה משם.

חומרים לא תואמים. ראה למעלה. זה בדרך כלל בעיה עיצובית שמופיעה מאוחר.

הבדיקה

אנחנו שולפים חלקים מהקו ובודקים אותם. בדיקת קילוף לפי ASTM D6862. אתה מהדק את המצע, תופס את ה-TPE עם מתקן, מושך ב-90 מעלות, מודד את הכוח כדי להפריד ביניהם.

מעל 15 פאונד לאינץ' זה טוב. מתחת ל-10 זו בעיה. בין 10 ל-15 הוא המקום שבו אתה מתווכח עם הלקוח שלך אם המפרט ריאלי.

קיימים שני מצבי כשל. כשל בהדבקה פירושו שה-TPE מושך בצורה נקייה מהמצע. הקשר שחרר. כשל מגובש פירושו שה-TPE נקרע לפני שהוא נפרד. הקשר החזיק אך החומר לא. כישלון מלוכד הוא למעשה מה שאתה רוצה. זה אומר שהמפרק חזק יותר מהחומר עצמו.

היו לי לקוחות שהתעקשו על 20 lbf/in כאשר ה-TPE עצמו נבדק רק בגיל 18. אתה לא יכול להתקשר חזק יותר מהחומר. לפיזיקה לא אכפת ממפרט ההדפסה.

פרטי עיצוב הכלים

הכלי צריך לאטום כנגד המצע כדי למנוע הבזק. פלאש עובש יתר מעצבן במיוחד מכיוון שה-TPE הוא גומי וקשה לקצץ בצורה נקייה. משטחי האיטום על הכלי נשחקים עם הזמן. מה שרץ נקי ב-10,000 תמונות עשוי להבהב ב-100,000.

מיקום השער חשוב. ה-TPE צריך לזרום על פני המצע מבלי ללכוד אוויר. אוויר לכוד פירושו חללים בממשק. חללים פירושם נקודות חלשות. היה לנו חלק עם שטח עובש גדול ושטוח. השער היה בקצה אחד. החומר זרם ודחף אוויר לפינה הרחוקה. אין שם אוורור. בונד נכשל בפינה הזו בכל חלק. הוסיפו סיכת אוורור, הבעיה נפתרה.

טמפרטורת התבנית משפיעה על זמן המחזור וחוזק הקשר בדרכים הפוכות. עובש חם יותר נותן הדבקה טובה יותר אך קירור ארוך יותר. אתה מוצא את האיזון שעונה על מפרט האיכות שלך מבלי להרוג את העלות שלך.

מרקם על המצע עוזר. משטח מלוטש נותן ל-TPE פחות לתפוס. מרקם קל, אולי SPI C-2 או C-3, נותן חיבור מכני על גבי הקשר הכימי. אנו מפעילים משטחי מצע בעלי מרקם כרגיל כעת.

מספרים אמיתיים

עלות הכלי להגדרת בחירה-ו-פשוטה נעה אולי בין 15,000 ל-$25,000 לכל חלל עבור כלי המצע, בדומה לכלי תבנית יתר. כלי שני-של אותו חלק עשוי להגיע ל-$80,000 עד $120,000, תלוי במורכבות.

זמן המחזור לבחירה-ו-מקום הוא מה ששני הכלים פועלים בתוספת זמן ההעברה. איור 30 שניות עבור המצע, 25 עבור תבנית יתר, 10 שניות עבור המפעיל לטעון ולפרוק. תקראו לזה 65 שניות מקומה לקומה אם הכל הולך חלק.

שתי-זריקות מבטלות את ההעברה אך הכלי מחזיר את שתי הצילומים יחד. אתה בסופו של דבר בסביבות 35 עד 45 שניות בדרך כלל. יותר חלקים לשעה אך עלות הון גבוהה יותר.

עלות החומר משתנה מאוד. Commodity PP מפעיל בדולר משהו לפאונד. TPE מיוחד שנוסח להדבקת ניילון עשוי להגיע לשישה או שמונה דולר. שכבת עובש יתר היא בדרך כלל דקה כך שהיא לא שולטת בעלות החלק, אבל היא מסתכמת בתוכניות בנפח גבוה.

איפה אנחנו משתמשים בו

כלים חשמליים הם יישום הנפח הגדול ביותר שאני רואה. לכל מקדחה, כונן אימפקט וידית מסור יש אחיזות מעוצבות מדי TPE. החומר הרך סופג רעידות, משפר את האחיזה כאשר הידיים שלך מזיעות או שומניות, ופשוט מרגיש טוב יותר מפלסטיק חשוף.

מכשירים רפואיים משתמשים ב-overmolding לארגונומיה ולאיטום. מכשירים כירורגיים זקוקים לאחיז-ללא החלקה. ציוד לטיפול בנוזלים צריך אטמים ואטמים יצוקים במקומם. עובש יתר יוצר משטח שניתן לעקר מבלי ללכוד חיידקים במפרקי ההרכבה.

פנים הרכב הם ענקיים. תוספות להגה, ידיות הילוכים, ידיות דלתות, כפתורים ומתגים. בכל מה שהנהג נוגע בו יש עיוות יתר של-מגע רך בימינו.

מוצרי אלקטרוניקה משתמשים בו למארזים וכיסויים. נרתיק הטלפון שלך עם הפגוש הרך סביב הקצה מעוצב יתר על המידה. הרפידות הרכות בתחתית המחשב הנייד שלך מעוצבות יתר על המידה.

מה משתבש

מלבד כישלון בקשר, יש דרכים אחרות לקלקל את זה.

הבזק בקו הפרידה או סביב תכונות-כיבוי. ה-TPE נסחט החוצה בכל מקום שהכלי אינו אוטם בצורה מושלמת. אתה יכול לקצץ אותו אבל זה מוסיף עמל וסימן החיתוך לעולם לא נראה נקי כמו קצה מעוצב כהלכה.

צילומים קצרים שבהם ה-TPE אינו מתמלא לחלוטין. בדרך כלל בעיית שער או אוורור. או שאתה מנסה לדחוף חומר רחוק מדי בקטע דק.

עיוות של המצע במהלך הזריקה השנייה. ה-TPE מגיע חם. אם קיר המצע דק, הוא עלול לעוות. אז זה לא מתאים להרכבה.

כיור סימני היכן שקטע ה-TPE עבה ​​מדי. אותה בעיה כמו דפוס-יחידה. שמור על עובי הדופן אחיד.

דלמינציה לאורך זמן. זה שונה מכישלון קשר מיידי. החלקים עוברים בדיקות, נכנסים לשירות ואז מתחילים להיכשל חודשים לאחר מכן. נגרם בדרך כלל מחשיפה סביבתית, התקפה כימית או מתח מחזורי שבסופו של דבר מפרק את הממשק. הייתה לנו תוכנית כלים חיצונית שבה חשיפה ל-UV השפילה את משטח ה-TPE ובסופו של דבר גרמה להפרדה. לקח שמונה עשר חודשים בשטח לראות את זה.

גורם לזה לעבוד

בחירת החומרים במקום הראשון. התאמת המצע וה-TPE מלפנים. הפעל בדיקות קילוף על לוחות לדוגמה לפני שאתה חותך פלדה. הביאו את ספק החומר שלכם לשיחה מוקדם. יש להם טבלאות תאימות והם יכולים להמליץ ​​על ציונים ספציפיים.

תכנן את המצע ליציקת יתר מההתחלה. מרקם את משטחי ההדבקה. הוסף מנעולים מכניים שבהם ה-TPE יכול לעטוף תכונות או לזרום דרך חורים. תן לעצמך יותר הידבקות ממה שאתה חושב שאתה צריך כי תהליך הייצור לעולם לא יהיה נקי כמו אב הטיפוס.

שליטה במלאי המצע שלך. שמור אותו יבש. שמור על זה נקי. אם אתה מפעיל ניילון, החומר הזה עובר מהמייבש למכבש ולא לשום מקום אחר. בנינו אזור היערכות ייעודי ליד מכונת הצילום- שלנו כך שאף אחד לא יוכל לזהם מצעים בזמן ההמתנה לטעינה.

אימות התהליך עם כלי ייצור, חומרי ייצור, מפעילי ייצור. חלקי האב-טיפוס שיוצרו על ידי הטכנאי הטוב ביותר שלך בשבת אינם אומרים לך מה עומד לקרות ביום שלישי אחר הצהריים כאשר המשמרת B- פועלת.

ואז לדגום. לִמְדוֹד. לְהַתְאִים. דגימה שוב. יציקת יתר היא פחות סלחנית מעבודה-יחידה. אבל כאשר אתה מקבל את זה נכון, אתה בסופו של דבר עם חלקים שאי אפשר יהיה לעשות בדרך אחרת.

הלקוח הזה עם ידיות המברג המתקלפות? החלפנו אותו לדרגת TPE אחרת, הוספנו מרקם לליבות המצע, העלינו את טמפרטורת ההיתוך ב-15 מעלות. חלקים פועלים כבר תשע שנים ללא החזרה אחת בשטח.