Micro Injection Molding و چالشهای آن …

امروزه Micro Injection Molding چالش جدید قالبسازان میباشد :

نیاز صنایع مختلف اعم از صنعت پزشکی و صنعت قطعات اپتیک به قطعات پلاستیکی در ابعاد میکرو با دقت و کیفیت بسیار بالا چالش جیدی را برای قالبسازان امروزی فراهم کرده است .

MICRO INJECTION MOLDING برای تولید قطعاتس اتفاده میگردد که ابعادی بسیار کوچک و درانزه ای میکرو با وزنی بین1 الی 10 گرم دارند .

طراحی قالب پلاستیک حتی برای بسیاری از طذحانی که سالها در زمینه طراحی قطعات بسیار دقیق ا مکانیزمهای پیچیده فعالیت دارند میتواند بسار چالش برانگیز باشد

تمای ابعاد طراحی قالب اعم از طراحی سیستم راهگاهی ، طراحی سیستم پران قالب به دلیل امکان دفرمه شدن قطعه ، در نظر رفتن زاوبای خروج ایده ای برای اطمینان از هدایت قطعه جت چسبدین در سمت پران قالب هنگام باز شدن قالب ، در نظر گرفتن بهترین نقطه جهت تزریق ، در نظر گرفتن تعداد کویت مناسب برای تزریق تنها بخش کوچکی از دشواریهای طراحهای اینگونه قالبها میباشد

اماچالش اصلی تکنولوزی لازم جهت ماشینکاری و ساخت قالب است :

برخی از پیچیدگی های ساخت قالب عبارتند از :

ماشینکاری بسیاری دقیق و در حد میکرون جهت ماشینکاری تمامی جزییات میکرونی قطعه مورد نطر است اما نکته دیگر داستان کیفت سطح بسیار بالای این جزییات است که در مقیاسی بین 5 الی 10 نانو مد نظر میباشد ، باید در نظر داشت امکان پولیش دستی قالب برای رسیدن به چنین کیفیت سطحی به دلیل خطای انسانی و عدم دقت لازم در زمان پولیش کاری دستی امکان پذیر نیست و بسیار از جزییات میتواند خارج از تلرانس مورد نظر باشد ، لذا کیفیت سطح مورد نظر فقط بتا ماشینکاری باید انجام گردد و اگز صحبت از ماشینکاری CNC برای انجام ماشین کاری باشد طرفا دستگاههای با توان دور بسیار بالا 60 هزار دور در دقیقه امکان پذیر است که انجام ماشین کاری فقط در محیط cleam room و به دور از هر گونه آلودگی امکان پذیر است .

در تصویر بالا نمون های از دستگاههای CNC لازم رای اینگونه ماشیکاریها قابل مشاهده میباشد .

مرحله دوم انتخاب متریال مناسب برای اینرت قالب است :

با توجه به اینکه یکی از چالشهای مهم در اینگونه قالبها امکان گیر قطعه چه در سمت کویت و چه در سمت کور هنگام پران قطعه است انتخاب فولاد مناسب با نوعی پوشش دهی خاص که امکان کمترین چسبندگی لازم را بین مواد و فولاد برقرار کند یکی از مباحث به روز این روزا میباشد که هچنین موضوه تحقیق و تز دانشجوهای ستر و دکترا در گوشه گوشه دانشگههای دنیا میلشد .

آلودگی و یا contamination منظوع بسیار مهمم در تولید میکرو قطعات پزشکی میباشد :

استفاده از کوتینگهای مختلف برای کاهش میزان چسبندگی قطعه به فولاد در میکرو قطعات پزشکی به دلیل بحث آلودگی و یا و امکان جدا شدن ذرات کوتیسنگ و چسبندگی به قطعه مورد نظر عملا امکان چذیر نیست .

حتی استفاده از میل راهنما و بوش راهنمای آبداربا عمیات حراتیه آنیلیگ نیز میتواند باعث ایجاد آلودگی گردد ، و صرفا برخی کوتینگهای خاص که امکان مقاوت بسیار بالایی در برابر سایش دارند برای اینگونه موارد در نظر گرفته میشود

داستان برای پرانها نیز به همیین شکل میباشد و استفاده از پران با کوتینگ ;( Diamond-Like Carbon ) DLCکه ضخامتی بین 0.5 تا 3 میکرون دارد

دارد و این نوع کوتینگ بسیار در برابر سایش مقاوم است استفاده میگردد .

نمونه ای از پرانهای شرکت HASCO با نام اختصاری ejector pins Z4430

با کوتینگ DLC و هچنین عذم نیاز به روغنکاری مناسب برای اپلیکیشنهای پزشکی میباشد .

https://www.hasco.com/en/hasco/Z4430

یکی از مشکلات دیگر نیز عدم امکان گرفتن قطعه توسط روبات بعد از تزریق به دلیل ابعاد بسیار کوچک آن میباشد .

اینها تنها چند نمونه از چالشهای مربوط به طراحی و ساخت قالبهای micro injection molding میباشد و اما در بحث مربوط به تزریق اینگونه قطعات دوبار ه پیچیدگیهای خاص خودش را دارد

تصور کنید قطعه ای به همران راهگاه آن کمتر 3 گرم وزن دارد چگونه و با چه سرع و فشاری تزریق شود

اگر فشار تزذیق بیش از اندازه باشد امکان چسبندگی قطعه به قالب افزایش پیدا میکند از طرفی نیز تمام جزییات قطعه با دقت بالا باید کیفیت قابل بالا داسته بتشد و هر گونه کاهش فشار تزریق به صورت بیش از اندازه میتواند باعث پر نشدگی قطعه گردد .

دقت سرعت تزریق دستگاهی که باید قطعه ای را با وزن 3 گرم تزریق کند و امکان مانور روی گراف سرعت و فشار انرا میتوان داشت و همچنین امکان انتخاب سوییچ پوینت را میتوان داشت شامل په ویزگی هایی میتواند باشد :

اما شرکتهای مطرح دستگاههی تزریق ساز برای قالبهای Micro injection molding راه حلیهایی دارند :