สวัสดีทุกคน หากคุณเคยทำงานกับชิ้นส่วนยางซิลิโคนเหลว (LSR) สำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์ ปะเก็นรถยนต์ หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ คุณจะรู้ว่าการมีเครื่องขึ้นรูปที่เหมาะสมนั้นสำคัญเพียงใด เนื่องจากเครื่องจักร LSR ไม่ได้ถูกสร้างขึ้นมาให้เท่ากันทุกเครื่อง ในฐานะคนที่อยู่ในเกมซัพพลายเออร์ผู้ผลิตแม่พิมพ์ LSR มาหลายปี ฉันเข้าใจแล้ว: เมื่อลูกค้าถามว่า “ข้อกำหนดทางเทคนิคที่แท้จริงที่ฉันจำเป็นต้องดูแลสำหรับผู้ผลิตแม่พิมพ์ LSR คืออะไร” ฉันไม่เพียงแค่พูดศัพท์แสงมากมายออกไป ฉันแบ่งมันออกเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการผลิต คุณภาพ และผลกำไรของคุณ มาดำดิ่งสู่ข้อมูลจำเพาะที่แท้จริงที่สร้างหรือทำลายการขึ้นรูป LSR โดยไม่ต้องพูดถึงตำราเรียนที่น่าเบื่อที่นี่
ก่อนอื่น เรามาเริ่มด้วยแกนหลักกันก่อน: LSR เป็นวัสดุเทอร์โมเซตสองส่วนที่แข็งตัวได้เร็วมากเมื่อถูกความร้อน ดังนั้นหน้าที่ของช่างปั้นของคุณคือการผสม ฉีด และบ่มโดยไม่ติดขัด ข้อมูลจำเพาะสำคัญประการแรกคือรายละเอียดของหน่วยฉีด โดยเฉพาะขนาดช็อตและการออกแบบลำกล้อง คนส่วนใหญ่ไม่ทราบว่าขนาดช็อต LSR วัดเป็นกรัมของซิลิโคนที่บ่มแล้ว ไม่ใช่เพียงวัตถุดิบ และต้องตรงกับขนาดชิ้นส่วนของคุณ หากคุณใช้ซีลทางการแพทย์เล็กๆ คุณไม่ต้องการให้แม่พิมพ์ที่สร้างขึ้นสำหรับชิ้นส่วนยานยนต์ขนาดใหญ่ทำให้สิ้นเปลืองวัสดุหรือทำให้เกิดภาพที่ไม่สอดคล้องกัน ลูกค้าของเราจำนวนมากคิดว่าตนสามารถใช้เครื่องฉีดเก่าๆ ได้ แต่ LSR ต้องการกระบอกเฉพาะที่มีสกรูแรงเฉือนต่ำ แรงเฉือนสูงจะทำให้ซิลิโคนแข็งตัวก่อนเวลาอันควร ส่งผลให้รอบเวลาของคุณสั้นลง นั่นเป็นสาเหตุที่เครื่องฉีดขึ้นรูป LSR TYM-W ของเรามีลำกล้องที่แม่นยำซึ่งช่วยลดแรงเฉือนให้เหลือน้อยที่สุด เราได้เห็นลูกค้าลดอัตราเศษซากลง 12% จากการปรับแต่งการออกแบบเพียงครั้งเดียว
ถัดไป: แรงดันและความเร็วของการฉีด LSR ไม่เหมือนพลาสติกซึ่งคุณสามารถเพิ่มแรงกดดันได้หากจำเป็น การกดดันด้วย LSR มากเกินไปอาจทำให้ชิ้นส่วนของคุณ (เส้นวัสดุบางและเป็นที่ต้องการ) หรือสร้างความเสียหายให้กับแม่พิมพ์ที่บอบบาง โดยเฉพาะชิ้นส่วนขนาดเล็ก โดยปกติจุดหวานจะอยู่ระหว่าง 500 ถึง 1,500 บาร์ ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของชิ้นส่วน ความเร็วก็มีความสำคัญเช่นกัน คุณต้องฉีด LSR ให้เร็วพอที่จะเติมแม่พิมพ์ก่อนที่จะเริ่มแข็งตัว แต่ไม่เร็วจนทำให้เกิดฟองอากาศ เครื่องฉีดขึ้นรูปแบบ Toggle LSR ของ TYM-W ของเรามีความเร็วในการฉีดที่ปรับได้พร้อมการตรวจสอบแรงดันแบบเรียลไทม์ ดังนั้นผู้ปฏิบัติงานจึงสามารถกดเข้าไปในแต่ละงานได้โดยไม่ต้องคาดเดา ตัวอย่างเช่น ลูกค้าที่ขึ้นรูปแผงปุ่มกดสมาร์ทโฟนจะใช้ความเร็วในการฉีดที่ช้ากว่าและควบคุมได้มากกว่าด้วยเครื่องสลับของเราเพื่อให้ได้ชิ้นส่วนที่ปราศจากฟองทุกครั้ง
จากนั้นก็มีแรงจับยึด ซึ่งไม่สามารถต่อรองได้ แรงจับยึดวัดเป็นตัน และความดันที่ยึดแม่พิมพ์ปิดไว้ในขณะที่คุณฉีด LSR หากคุณมีแรงจับยึดไม่เพียงพอ แฟลชจะทำให้ชิ้นส่วนของคุณเสียหาย หากคุณมีมากเกินไป แม่พิมพ์หรือเครื่องจักรของคุณก็จะเสื่อมสภาพโดยไม่จำเป็น สำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็ก เช่น โอริง คุณอาจต้องใช้เพียง 20-50 ตัน แต่ชิ้นส่วนขนาดใหญ่ เช่น ฝาครอบแป้นพิมพ์ซิลิโคนหรือปะเก็นรถยนต์ อาจต้องใช้มากกว่า 100 ตัน เครื่อง TYM-W55T200 2K / Double-Color ของเราได้รับความนิยมสำหรับลูกค้าที่ทำการขึ้นรูปมากเกินไป แรงจับยึด 55 ตันนั้นเหมาะสำหรับชิ้นส่วน LSR สองสีขนาดเล็กถึงขนาดกลาง และการออกแบบตัวสลับในรุ่นอื่นๆ ของเราให้การหนีบที่สม่ำเสมอในทุกรอบ ไม่มีการเลื่อนหลุดที่ทำให้เกิดแสงวาบ
เดี๋ยว เรามาพูดถึงการขึ้นรูปสองสีและการขึ้นรูป 2K กันดีกว่า เพราะนั่นเป็นส่วนที่ใหญ่มากในตอนนี้ นั่นคืออุปกรณ์ทางการแพทย์ที่มีการผนึกซิลิโคนแบบอ่อนทับพลาสติกแข็ง หรือชิ้นส่วนสำหรับผู้บริโภคที่ทำจากวัสดุหลายชนิด ลูกค้าจำนวนมากไม่ทราบว่าเครื่องขึ้นรูป LSR ทั่วไปไม่สามารถทำ 2K ได้ เนื่องจากขาดระบบฉีดแบบซิงโครไนซ์และการหมุนแคลมป์ TYM-W55T200 ได้รับการสร้างขึ้นมาเพื่อการนั้นโดยเฉพาะ โดยมีถังฉีดอิสระ 2 ถัง แท่นหมุนที่สลับแม่พิมพ์ระหว่างวัสดุ และระบบควบคุมที่ซิงค์การฉีด การหนีบ และการหมุน เพื่อให้คุณไม่มีปัญหาในการจัดตำแหน่งชิ้นส่วน เรามีลูกค้าที่ทำทิปเครื่องช่วยฟังแบบวัสดุคู่ซึ่งลดรอบเวลาลงครึ่งหนึ่งด้วยเครื่องนี้ เมื่อเทียบกับการใช้เครื่องสีเดียวสองเครื่องแยกกัน
อีกหนึ่งสเปคที่มักถูกมองข้าม: การควบคุมอุณหภูมิและการควบคุมอุณหภูมิ LSR แข็งตัวที่อุณหภูมิระหว่าง 120°C ถึง 180°C ขึ้นอยู่กับเกรด แต่อุณหภูมิที่สม่ำเสมอทั่วแม่พิมพ์เป็นสิ่งสำคัญ จุดร้อนจะทำให้วัสดุแข็งตัวเร็วเกินไป จุดเย็นจะทำให้แม่พิมพ์ไม่แข็งตัว (ซึ่งทำให้ชิ้นส่วนอ่อนแอหรือเหนียว) เครื่องขึ้นรูป LSR ที่ดีส่วนใหญ่มีแผ่นทำความร้อนที่มีโซนอุณหภูมิหลายโซน ไม่ใช่แค่เครื่องทำความร้อนเพียงเครื่องเดียว เครื่องจักร TYM-W ของเรามีโซนอุณหภูมิอิสระสูงสุด 12 โซน ดังนั้นแม้สำหรับแม่พิมพ์ที่ซับซ้อนซึ่งมีส่วนที่บางและหนา คุณก็ยังได้รับการเซ็ตตัวที่สม่ำเสมอ ครั้งหนึ่งฉันมีลูกค้ารายหนึ่งที่ใช้ปะเก็นซิลิโคนหนาซึ่งมีปัญหาในการแก้ไขอย่างสม่ำเสมอ จนกระทั่งพวกเขาเปลี่ยนมาใช้เครื่องจักรของเราที่มีการควบคุมโซน เศษที่บ่มน้อยเกินไปเปลี่ยนจาก 8% เหลือน้อยกว่า 1% ในชั่วข้ามคืน
รอบเวลาจะเชื่อมโยงโดยตรงกับเวลาการแข็งตัว และนั่นคือจุดที่เกรดวัสดุและข้อมูลจำเพาะของแม่พิมพ์จะตรงกัน โดยทั่วไปเวลาในการแข็งตัวของ LSR จะอยู่ที่ 30 วินาทีถึง 2 นาที แต่ความสามารถของเครื่องในการคงอุณหภูมิให้คงที่และฉีดวัสดุได้อย่างรวดเร็ว ช่วยให้คุณมีเวลาการแข็งตัวขั้นต่ำโดยไม่มีข้อบกพร่อง เครื่องขึ้นรูปที่ราคาถูกกว่าส่วนใหญ่จะให้ความร้อนได้ช้า ดังนั้นคุณจึงเสียเวลา 5-10 นาทีต่อรอบเพียงรอให้แม่พิมพ์มีอุณหภูมิ รุ่น TYM-W ของเราร้อนขึ้นโดยใช้เวลาเพียงครึ่งเดียว ซึ่งทำให้ได้รับการผลิตเพิ่มขึ้นอย่างมากสำหรับการวิ่งในปริมาณมาก สำหรับลูกค้าที่ทำเคสโทรศัพท์ซิลิโคน 1 ล้านเคสต่อเดือน การเพิ่มขึ้น 5 นาทีต่อรอบหมายความว่าพวกเขาต้องการสายการผลิตน้อยลงหนึ่งสายการผลิต ซึ่งช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายล่วงหน้าได้หลายหมื่น
ตอนนี้ มาดูการควบคุมและระบบอัตโนมัติกัน เนื่องจากไม่มีใครต้องการเครื่องจักรที่ต้องใช้ผู้ปฏิบัติงานที่เชี่ยวชาญสำหรับการเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ ทุกครั้ง เครื่องขึ้นรูป LSR สมัยใหม่มีการควบคุม PLC พร้อมหน้าจอสัมผัสที่ช่วยให้คุณบันทึกสูตรชิ้นส่วน ปรับความดัน/ความเร็ว/อุณหภูมิด้วยการแตะเพียงไม่กี่ครั้ง และตรวจสอบรอบแบบเรียลไทม์ บางแห่งมีการเชื่อมต่อสำหรับอุตสาหกรรม 4.0 ดังนั้นคุณจึงสามารถติดตามการผลิต ตรวจจับปัญหาก่อนที่จะทำให้เกิดเศษ และปรับการตั้งค่าจากระยะไกล เครื่องจักร TYM-W ทั้งหมดของเรามาพร้อมกับแผงควบคุมที่ใช้งานง่าย ผู้ปฏิบัติงานของเราฝึกอบรมลูกค้าภายในครึ่งวัน ไม่ใช่หนึ่งสัปดาห์ ซึ่งถือเป็นชัยชนะครั้งใหญ่สำหรับผู้ผลิตขนาดเล็กถึงขนาดกลางที่ไม่มีทีมงานเทคโนโลยีขนาดใหญ่
เดี๋ยวก่อน อย่าลืมการจัดการวัสดุ เนื่องจาก LSR เป็นระบบสองส่วน ดังนั้นคุณจึงต้องมีหน่วยผสมที่จะรักษาส่วน A และ B ไว้ในอัตราส่วนที่เหมาะสม (ปกติคือ 1:1) โดยไม่มีการบ่มก่อนเวลาอันควร การผสมที่ไม่ดีจะทำให้ชิ้นส่วนไม่สอดคล้องกัน ดังนั้นระบบการผสมที่มีการเคลื่อนที่เชิงบวกจึงเป็นสิ่งจำเป็น ไม่ใช่แค่เครื่องผสมแบบคงที่ เครื่องจักรของเรามีปั๊มผสมที่มีความแม่นยำซึ่งรักษาอัตราส่วนไว้ภายใน ±0.5% ดังนั้นแม้แต่ชิ้นส่วนขนาดเล็กก็มีคุณสมบัติวัสดุที่เหมาะสม ครั้งหนึ่งเราเคยมีลูกค้าที่ได้รับการปฏิเสธชิ้นส่วนเนื่องจากอัตราส่วนของแม่พิมพ์เก่าของพวกเขาปิดอยู่ การเปลี่ยนไปใช้ TYM-W ของเราแก้ไขได้ทันที
ดังนั้นเมื่อคุณเลือกซื้อเครื่องปั้น LSR อย่าดูแค่น้ำหนักหรือขนาดกระสุนเท่านั้น ถามเกี่ยวกับ: แรงเฉือนของชุดฉีด, การควบคุมโซนอุณหภูมิ, การปรับแรงดัน/ความเร็ว, ความแม่นยำในการผสม และการใช้งานระบบควบคุม ข้อกำหนดเหล่านี้คือข้อกำหนดที่ส่งผลต่อคุณภาพชิ้นส่วนและประสิทธิภาพการผลิตของคุณจริงๆ หากคุณกำลังทำงานกับชิ้นส่วนทางการแพทย์ คุณอาจต้องการความเข้ากันได้กับสภาพแวดล้อมในห้องปลอดเชื้อ ซึ่งเครื่องจักร TYM-W ของเราได้รับการจัดอันดับ มีส่วนประกอบที่ปิดผนึกเพื่อป้องกันฝุ่น ดังนั้นจึงเป็นไปตามข้อกำหนดของ FDA สำหรับห้องปลอดเชื้อคลาส 100,000
ฉันเข้าใจแล้วว่าการนำเทคโนโลยีแม่พิมพ์ LSR มาใช้นั้นอาจดูล้นหลาม แต่คุณไม่จำเป็นต้องทำคนเดียว เราจัดหาเครื่องจักรเหล่านี้มานานกว่าทศวรรษ และเราได้ช่วยเหลือทุกอย่างตั้งแต่สตาร์ทอัพที่ทดสอบชิ้นส่วนแรกไปจนถึงแบรนด์ยานยนต์ขนาดใหญ่ที่ขยายขนาดการผลิต ไม่ว่าคุณจะต้องการเครื่องจักรแนวนอนเครื่องเดียว การตั้งค่าสองสี หรือเครื่องจักรแบบสลับสำหรับการวิ่งในปริมาณมาก เราสามารถแนะนำข้อมูลจำเพาะที่ตรงกับความต้องการของคุณได้ ไม่มีความกดดัน ไม่มีศัพท์เฉพาะทางการขาย เพียงแค่พูดคุยกันตรงๆ ว่าอะไรจะใช้ได้ผลกับชิ้นส่วนของคุณ
หากคุณพร้อมที่จะหยุดจัดการกับชิ้นส่วน LSR ที่ไม่สอดคล้องกัน อัตราของเสียสูง หรือรอบเวลาที่ช้า โปรดติดต่อเราเพื่อหารือเกี่ยวกับโครงการของคุณ เราจะช่วยคุณเลือกเครื่องจักรที่เหมาะสม ไม่ว่าจะเป็น TYM-W, TYM-W55T200 ของเรา หรือรุ่น TYM-W Toggle ของเรา และให้แน่ใจว่าคุณมีทุกสิ่งที่จำเป็นเพื่อให้การผลิตและดำเนินการได้อย่างราบรื่น อย่าเลือกเครื่องจักรที่ทำเครื่องหมายบนกล่องกระดาษ ให้เลือกเครื่องที่สร้างขึ้นสำหรับความท้าทายในการขึ้นรูป LSR อย่างแท้จริง
อ้างอิง
- ทำความเข้าใจการขึ้นรูปยางซิลิโคนเหลว: อุปกรณ์หลักและข้อกำหนดเฉพาะของกระบวนการ สมาคมวิศวกรพลาสติก, 2565
- ตัวชี้วัดประสิทธิภาพของเครื่องฉีดขึ้นรูป LSR สำหรับการผลิตปริมาณมาก วารสารกระบวนการผลิต ฉบับที่. ฉบับที่ 48, 2020, หน้า 112-121.
- การขึ้นรูปแบบ LSR แบบสองสี: ข้อควรพิจารณาในการออกแบบและความสามารถของเครื่องจักร อุตสาหกรรมอุปกรณ์การแพทย์และการวินิจฉัย 2021