Почему эта проблема возникает при разработке силиконовых продуктов

На ранних стадиях разработки продукта многие команды используют печатные формы FDM или SLA для тестирования силиконовых деталей. Это практичный способ проверить форму, посадку, сборку и отзывы пользователей, прежде чем инвестировать в производственную оснастку.

Проблема в том, что силикон может затекать в очень маленькие щели. Даже если деталь выглядит простой, небольшое несоответствие линии разъема формы может привести к появлению засветов по краю. Для медицинских, уплотнительных, носимых и мелких потребительских силиконовых деталей этот заусенец часто приходится обрезать вручную.

Ручная обрезка работает для ранних образцов, но работает медленно. Он также может оставлять следы от ножа, неровные края или небольшие порезы на готовой детали. Вот почему многие дизайнеры начинают искать желоб, переливной колодец или отрывной элемент вокруг полости.

Что на самом деле делают желоба и переливные колодцы

В силиконовой лепке желоб или переливной колодец обычно не являются волшебным решением для устранения заусенцев. Его настоящая цель — контролировать, куда попадает лишний материал, чтобы оператору было легче его удалить.

В некоторых конструкциях форм LSR или силиконовых форм эта идея аналогична функции отрыва или пленочному затвору. Избыток материала образуется в контролируемой зоне и может быть оторван или обрезан после формования. При правильном проектировании сокращается время обработки и улучшается однородность кромок.

Но эта функция работает только тогда, когда сама форма достаточно точна. Если запорная поверхность неровная, если сопрягаемые поверхности не плоские или если напечатанная форма меняет форму под давлением зажима, линия отрыва не будет вести себя стабильно.

Почему 3D-печатные формы плохо справляются с контролем вспышки

Формы, напечатанные FDM, полезны для обучения, но они обычно не могут обеспечить точность линий разъема, необходимую для чистого силиконового литья. Линии слоев, текстура поверхности, небольшая деформация и непостоянный контакт между двумя половинками формы — все это создает пути для выхода силикона.

Пресс-формы SLA могут обеспечить лучшее разрешение, чем FDM, но у них все еще есть ограничения. Прочность полимерного материала, термостойкость, долговечность поверхности и стабильность размеров — все это может повлиять на результат. Для небольших силиконовых изделий даже крошечный зазор может стать видимой вспышкой.

Вот почему многие формы-прототипы облегчают захват облоя, но все же не могут сделать отформованный край по-настоящему чистым. Процесс может ускориться, но вторичная обрезка обычно все равно требуется.

Flash обычно запускается из инструмента

Когда силиконовая вспышка появляется неоднократно, основная причина часто связана с плесенью, а не только с процессом формования. Распространенные причины, связанные с инструментом, включают плохую посадку линии разъема, слабое закрытие, неравномерный зажим, плохой контроль вентиляции, прогиб формы и нестабильное позиционирование пластины.

В производственных проектах управление вспышкой следует рассматривать во время DFM, а не рассматривать только как проблему постобработки. SENLAN поддерживает проверку инструментов на ранних стадиях с помощью DFM и поддержки расценок , помогая клиентам оценить, подходят ли линия разъема, вентиляция, поведение материала и структура пресс-формы для стабильного производства.

Когда твердые инструменты становятся лучшим выбором

Для очень небольших объемов 3D-печатные формы по-прежнему могут быть наиболее практичным вариантом. Они быстрые, недорогие и легко заменяются. Но как только продукт начнет поступать к регулярным заказам, требованиям ISO, медицинскому использованию или более высоким визуальным стандартам, надежная оснастка становится гораздо более важной.

Производственная форма может контролировать запорные поверхности, глубину вентиляционного отверстия, выравнивание вставки, качество поверхности и поведение зажима гораздо точнее, чем печатные инструменты. Это особенно важно для проектов литья пластмасс под давлением и силиконовых форм, где повторяемость важнее, чем один приемлемый прототип.

Во многих случаях лучший переход — это не немедленное изготовление полной производственной формы. Практичным средним шагом может стать основание формы со съемными механически обработанными вставками. Это позволяет продолжать совершенствовать конструкцию изделия, обеспечивая при этом лучший контроль над заусенцами, размером детали и качеством поверхности.

Почему вкладыши в пресс-формы важны для уменьшения заусенцев силикона

Для небольших силиконовых изделий конструкция вставки часто определяет, насколько стабильной будет конечная деталь. Хорошо обработанная вставка может обеспечить лучший контакт линии разъема, более надежный контроль вентиляции и более чистые края, чем напечатанная полость.

SENLAN производит прецизионные компоненты пресс-форм, такие как вставки для полостей, вставки для стержней, гильзы, ползуны и другие детали пресс-форм, используемые в сложных проектах литья.

Когда силиконовое изделие нуждается в более чистой обрезке или уменьшении заусенцев, важным вопросом является не только форма желоба. Более серьезный вопрос заключается в том, можно ли повторяемо контролировать поверхности закрытия формы и взаимоотношения вставок.

Цель прототипа и производственная цель

Пресс-форма-прототип и производственная форма выполняют разные задачи. Прототип формы помогает команде быстро учиться. Производственная форма должна неоднократно изготавливать стабильные детали.

Для форм-прототипов некоторая вспышка может быть приемлемой, если команда все еще тестирует геометрию или отзывы пользователей. Для производственных форм обшивка влияет на стоимость рабочей силы, внешний вид, проверку качества и приемку покупателем.

Если деталь связана с медициной, проверка оснастки становится еще более важной. Чистые края, стабильные размеры, контролируемые материалы и повторяемость обслуживания пресс-формы — все это имеет значение. Опыт SENLAN в области компонентов медицинских форм может помочь в проектах, где требуется точность и долгосрочная стабильность.

Что проверить перед проектированием желоба или элемента отрыва

Прежде чем добавлять желоб, переливной колодец или функцию обрезки отрыва, инженеры должны проверить полное состояние формы. Эта функция может помочь при обрезке, но не может исправить нестабильную форму.

• Линия разъема расположена в лучшем месте?
• Обе половины формы закрываются равномерно?
• Не течет ли материал в зазоры из-за плохой изоляции?
• Достаточно ли контролируемой глубины вентиляционного отверстия для силикона?
• Можно ли спрятать вспышку или переместить ее в менее критичное место?
• Оставит ли линия разрыва видимый след?
• Достаточно ли прочна форма, чтобы противостоять деформации при зажиме?
• Будет ли конструкция работать после повторных циклов формования?

Как помогают пластины, обработанные на станке с ЧПУ

Вставки, обработанные на станке с ЧПУ, могут улучшить те области, с которыми больше всего сталкиваются 3D-печатные формы: плоскостность, посадка, точность закрытия, качество поверхности и повторяемость. Эти факторы напрямую влияют на управление вспышкой.

Для проектов, требующих более строгого контроля, SENLAN предлагает детали для обработки на станках с ЧПУ для пресс-форм, включая прецизионные вставки и компоненты, критически важные для посадки.

В более сложных случаях могут потребоваться полностью индивидуальные вставки или специальные конструкции пресс-форм. SENLAN также поддерживает изготовленные на заказ детали для клиентов, работающих с нестандартной геометрией, специальными материалами или требовательными функциями пресс-форм.

Практический вывод

Желоба и переливные колодцы облегчают удаление силиконового покрытия, но они не заменяют точные инструменты. В формах, напечатанных на 3D-принтере, они могут улучшить управляемость, но обычно не могут создать чистую кромку производственного качества.

Если целью является раннее тестирование, печатные формы все равно будут полезны. Если целью является повторяемое формование силикона с меньшим количеством обрезков, лучшим качеством кромок и более стабильной производительностью, при проектировании формы необходимо перейти к механически обработанным вставкам или производственным инструментам.

SENLAN помогает клиентам анализировать конструкцию компонентов пресс-формы, возможность обработки, выбор материала, требования к проверке и риски, связанные с производственным инструментом. Если ваш проект по литью силикона или литья под давлением переходит от тестирования прототипа к стабильному производству, вы можете связаться с SENLAN для получения поддержки в области оснастки и компонентов пресс-формы.