Литьевое формование деталей, которые весят всего лишь какую-то долю грамма, становится важной возможностью для формовщиков, которые обслуживают потребности секторов электронного, медицинского, телекоммуникационного и автомобильного рынков. Новые применения раздвигают границы возможностей формования до создания просто мельчайших пылинок: частиц с массой 0.0003 г., с толщиной стенок всего 0.0004 дюйма, и габаритными допусками до ±0.0005 дюйма. И всего этого можно достигнуть при CpK 1.3 или даже менее, что означает наличие не более шести дефектов на 100,000 деталей.
Из этих крошечных деталей, каждая размеров 3 x 1 x 0.5 мм, образуется корпус водяного насоса. На установке Boy 12 их можно формовать от четырех штук. Каждая деталь этого всего лишь 0.325 г найлона 6. К числу некоторых новых деталей размером с маковое зернышко, которые формуют в наши дни, относятся: шестерни и корпуса для шестерен, слуховые аппараты, формованные соединительные устройства (MID), катушки, переключатели, датчики, линзы, катетеры, сальники, ролики, и оптоволоконные компоненты. У этих крохотных деталей имеются еще более крохотные компоненты, такие как отверстия, ушки, каналы, защелки. У некоторых из этих деталей имеются вставки или фрагменты, изготовленные двухкомпонентным формованием. "Мы поставили целый ряд систем для деталей данного типа", - говорит Грегор Гёбель, генеральный менеджер по малым установкам для литьевого формования компании Battenfeld из Германии. Он ссылается на случай с интегрированным MID и микопереключателем для потребительского электронного продукта. Он весит всего несколько миллиграммов, но изготавливается с помощью технологии с двумя впрысками и двумя материалами. Микроформование создает целый ряд проблем для использования традиционных концепций формования. Во-первых, формовщики не должны удивляться, что 75% впрыска или даже еще большая часть уходит на основной литник и систему литниковых каналов. Во-вторых, прессам нужны большие значения скорости и давления инжекции для того, чтобы протолкнуть расплав через крошечные отверстия и каналы потока. "При обычном формовании затрачивается примерно 20,000 фунтов на кв. дюйм, а при создании применений микроформованием необходимо до 40,000 фунтов на кв. дюйм", - рассказывает Гленн Фроринг мл., менеджер по продукции компании Van Dorn Demag. Более высокая скорость впрыска снижает вязкость за счет утончения сдвига, она также гарантирует, что материал заполнит деталь до того, как она остынет. После того, как формование осуществлено, возникают новые проблемы, связанные с погрузкой/разгрузкой, проверкой и упаковкой. (Вот, например, подумайте о необходимости контролировать сквозняки и статические заряды при работе с деталями размером с мушиное пятнышко). Обычно не рекомендуется формовать такие детали, как эти, на установках более 20 тонн, поскольку сложно контролировать такие небольшие размеры впрыска. Также, при слишком больших цилиндрах (т. е. цилиндрах обычного размера) может удлиняться время пребывания в форме и возникать деградация материала. Лабораторные установки, хотя они и имеют небольшие размеры, не считаются хорошими кандидатами для микроформования, поскольку они обычно не предназначены для крупносерийного производства. "Наиважнейшее значение имеет технологическая стабильность. При такой маленькой детали любые отклонения в области технологии или в поведении материала будут давать повреждение детали", - говорит Стюарт Каплан, президент компании Makuta Technics, формовочной компании из Коламбуса, Индиана, которая увеличила свой бизнес по микроформованию втрое за последние 18 месяцев. "Очень существенны точная конструкция шнека и цилиндра, а также управление впрыском", - соглашается Герман Планк, управляющий директор Ferromatik Milacron Europe. "Даже при формовании грамма материала надо проявлять осторожность, чтобы не получилось недозаполненной формы или заусенцев". По этой причине производители оборудования начинают разрабатывать специализированные системы для микроформования. Помимо того, что имеются подобные проблемы, для производства этих высокопроизводительных миниатюрных деталей часто необходимы конструкционные материала, такие как полиамид-имид, жидкокристаллический полимер, полиэфиримид, PEEK, PPS, и новые цикло-олефиновые (COC) смолы, в дополнение к более стандартным ABS, найлону, ацеталю и TP полиэфиру. При выполнении целого ряда работ также необходимы такие наполнители, как PTFE, кевлар, углеволокно и стекловолокно или шарики.
|
