תכנון נכון של תבניות להזרקת פלסטיק הוא תנאי הכרחי לייצור אפקטיבי
אתגרים מרכזים בתכנון וייצור תבניות להזרקות פלסטיק
-איתי להב
תכנון נכון של תבניות להזרקת פלסטיק הוא תנאי הכרחי להארכת זמן השימוש בהן, להפחתת פגמים ולשמירה על רציפות תהליך הייצור. הזרקות פלסטיק היא שיטה יעילה לייצור חלקים, היות והיא מאפשרת קו ייצור מהיר ומשלבת סוגים שונים של חומרי פלסטיק. התהליך נחשב יעיל מכיוון שהוא מספק מוצרים סופיים עמידים עם פרטים מדויקים. עיצוב נכון של התבנית מאפשר לה להתמלא במהירות, להעלות את הפרודוקטיביות, להישאר אמינה לאורך שנים ובסופו של דבר לשפר את הרווחיות של קו הייצור. עם זאת, הזרקות פלסטיק בתבניות הן תהליך מורכב, רצוף באתגרים. פגמים בתבנית יכולים לגרום להאטה בפרודוקטיביות וכשלים נוספים. לכן, תכנון התבנית הוא אבן דרך משמעותית בתהליך ייצור המוצר, והמודעות לאתגרים לאורך הדרך מגדילה את הסיכוי להצלחת המוצר הלכה למעשה.
שילוב מהנדסי תבניות בתהליך הפיתוח
אחת הדרכים היעילות ביותר למזעור הסיכונים היא שילוב מהנדסי התבניות בראשית תהליך פיתוח המוצר. היתרון בשילוב מומחי החברה הוא בהעלאת התובנות הנגזרות מתכנון התבנית ומאופן הייצור עצמו. שילוב מומחי סאנריז יכול לחסוך זמן וכסף רב ובכך להעלות את רווחיות המוצר בטווח הארוך. סאנריז מספקת ללקוחותיה יתרון תחרותי משמעותי על ידי שותפות הדוקה לאורך כל שלבי ירידת המוצר לשוק, ובכך למנוע מספר אתגרים לאורך התהליך.
להלן שמונה אתגרים מרכזיים בעיצוב תבניות להזרקות פלסטיק:
1. פגמים הדורשים עיבוד נוסף
אחד היתרונות הבולטים של הזרקות פלסטיק הוא שהחלק "נופל" מהמכונה מוכן להרכבה או אריזה. עם זאת, פגמים רבים יכולים להתרחש בחלקי הפלסטיק המוזרקים, דבר שיאלץ את היצרן לעיבוד נוסף של החלקים לצורך קבלת מוצר מוגמר. תכנון ובדיקה מוקדמים של התבנית באמצעות מומחי סאנריז מעלים את היכולת להפחית פגמים אלו.
2. פלאש
פלאש מתרחש כאשר חלקים מהפלסטיק המותך "בורחים" מתוך חלל התבנית דרך חללים בין הפלדות של התבנית. תבניות שנבנו באופן לא מדויק או תכנון לא נכון נמנים בין הגורמים לבעיה זו. יש בתבניות שחיקה לאורך זה בגלל לחצי הזרקה גבוהים וחומרי פלסטיק אגריסיבים. התבניות דורשות טיפול שוטף וטיפול מונע על מנת לשמר אותם ברמת תפעול גבוהה. התבנית היא אמצעי ולא מטרה. המטרה היא המוצר ובתכנון המוצר אנו קובעים את איכותו ואת מסובכות התבנית שתתאים לייצור שלו לכן חשוב שמהנדסים אשר מתמחים בתבניות יהיו שותפים לתכנון המוצר כךדי שהתבניות לא תהיינה מסובכות מדי וכפועל יוצא – יקרות מדי. בנוסף, נרצה שהן תעבודנה לאורך זמן ללא תקלות חוזרות.
3. קווי זרימה
קווי זרימה וקווי חיבור הם בעיה נפוצה בחלקי פלסטיק. הם מושפעים מתכנון המוצר – לדוגמה למוצר מרובה חורים, עובי דופן משתנים יש השפעה על מיקום כניסת החומר למוצר וסוג החומר הפלסטי שנבחר. תנאי ההזרקה משפיעים מאוד על הסימנים על המוצר וגם איכות התבנית כמו שחרורי אוויר, ומעברי מים נכונים שניתן לעלות לפעמים את טמפ' התבנית.
4. סימני שקיעה ("מציצות")
סימני שקיעה מופיעים בדרך כלל כאשר עובי הדופן במוצר משתנה, כך שחלק עבה יותר בזמן הקירור בתבנית מתקרר לאט יותר ויוצר משיכה לכיוונו, דבר שיוצר את השקיעה. לפעמים סימנים אלו מופיעים כאשר יש בעיות עם זמן הקירור, לחץ החלל או חום בכניסת החומר. תכנון נכון משמעותי ביותר על מנת לפתור את הבעיה. בנוסף, שינוי טמפרטורת התבנית והלחץ יכולים לפתור את השפעות סימני השקיעה במידה מסוימת.
5. עיוות
קירור לא אחיד בתוך תבנית הפלסטיק עלול לגרום לעיוות בחלק הגמור. קצבי קירור איטיים בהכרח ימנעו עיוות, אך שמירה על עובי קיר אחיד יכולה גם היא למנוע את הפגם, כי היא מעודדת זרימה של פלסטיק מותך בכיוון אחד. יש לקחת בחשבון שסוגי פלסטיק מסוימים נוטים יותר להתעוות, כמו סוגים גבישיים למחצה, לכן יש לשקול אילו חומרים משתמשים.
לסיכום
פגמי ייצור הנוצרים במהלך הזרקות פלסטיק יכולים להתרחש במגוון רחב של תרחישים, אך ניתן להפחית את הסיכונים על ידי שילוב מומחי תבניות בתהליכי התכנון והייצור. התקשרות קבועה עם מהנדסי תבניות תבטיח תוצאות עקביות ומזעור תקלות. בנוסף, נתיב חשוב בהתקשרות הקבועה הוא הצטברות הדאטה והיסטוריית הטיפולים בתבנית, מה שמוביל בהמשך לחסכון בעלויות התחזוקה ופגמי הייצור. אנו בסאנריז נמליץ ללקוחות להתייעץ עם מהנדס מומחה עוד בשלבים ההתחלתיים היות והכל מתחיל בתכנון נכון של המוצר שמוביל לתבנית מתאימה למוצר ובחירת החומר הפלסטי המתאים.
מנהל חטיבת הפלסטיק סאנרייז, מיוני 2022.
לפני כן ניהל את מחלקת ההנדסה בסאנרייז וכמהנדס פרויקטים בחברת סופרגום.
בעל תואר ראשון בהנדסת פלסטיקה.
