ओवरमोल्ड क्या है?

मैं लगभग बारह साल पहले ओवरमोल्डिंग में शामिल हुआ जब एक ग्राहक ने मेरी मेज पर स्क्रूड्राइवर हैंडल का एक डिब्बा गिरा दिया। टीपीई ग्रिप्स मृत त्वचा की तरह छिल रहे थे। "इसे ठीक करो," उन्होंने कहा। यह इस प्रक्रिया से मेरा परिचय था।

ओवरमोल्डिंग एक प्लास्टिक को दूसरे के ऊपर रखता है। आमतौर पर कठोर की अपेक्षा नरम। एक TPE या TPU परत एक कठोर ABS या नायलॉन कोर के चारों ओर जाती है। आपके ताररहित ड्रिल पर पकड़, आपके टूथब्रश हैंडल का नरम हिस्सा, आपके फ़ोन केस पर बम्पर। सब ढल गया।

अवधारणा सरल लगती है. क्रियान्वयन नहीं है.

बांड समस्या

यहाँ वह है जो कोई आपको पहले से नहीं बताता। दोनों सामग्रियों को एक-दूसरे को पसंद करना होगा। रासायनिक रूप से. यदि ध्रुवीयता मेल नहीं खाती है, तो आपको वही मिलेगा जो उस ग्राहक ने मेरी मेज पर गिराया था। जो हिस्से प्रेस से निकलने पर अच्छे लगते हैं, तीन सप्ताह बाद जब कोई वास्तव में उनका उपयोग करता है तो वे टूट जाते हैं।

पीपी एसईबीएस के साथ काम करता है। उनकी आणविक संरचना समान होती है। एबीएस और पीसी को टीपीयू या विशेष रूप से तैयार टीपीई की आवश्यकता होती है। नायलॉन एक बुरा सपना है. मैंने देखा है कि इंजीनियर महीनों तक टीपीई को नायलॉन 66 से भरे ग्लास पर चिपकाने की कोशिश में बिताते हैं। नायलॉन में हीट स्टेबलाइजर्स बंधन को खत्म कर देते हैं। आपको लगता है कि आपने इसे डायल कर दिया है, पचास हजार हिस्से भेज दिए हैं, दो महीने बाद कॉल आती है कि ग्रिप बंद हो रही है।

हमारा बिजली उपकरण कार्यक्रम अव्यवस्थित हो गया था क्योंकि किसी ने बिना किसी को बताए नायलॉन आपूर्तिकर्ता बदल दिए थे। कागज पर वही विशिष्टता. अलग-अलग एडिटिव पैकेज। नये सामान में अधिक प्रभाव संशोधक था। बांड की ताकत चालीस प्रतिशत गिर गई।

सामग्री डेटा शीट आपको यह नहीं बताती है। जानने का एकमात्र तरीका संयोजन को चलाना और उसका परीक्षण करना है।

इसे करने के दो तरीके

अधिकांश दुकानें दो तरीकों में से एक में ओवरमोल्डिंग करके चलती हैं।

{{0}और-स्थान चुनना सस्ता विकल्प है। आप सब्सट्रेट को एक प्रेस में ढालते हैं, भागों को खींचते हैं, उन्हें बक्सों में डालते हैं, उन्हें दूसरे प्रेस में ले जाते हैं, उन्हें दूसरे टूल में लोड करते हैं, ओवरमोल्ड को शूट करते हैं। सरल टूलींग. मानक प्रेस. लेकिन आपको पूरे दिन पार्ट्स लोड करने वाले ऑपरेटर की आवश्यकता है। और जब आप दूसरी सामग्री शूट करते हैं तो सब्सट्रेट ठंडा होता है। इससे बंधन को ठेस पहुँचती है।

हमारे पास एक मेडिकल हैंडल प्रोग्राम चल रहा था, {{0}और{{1}स्थान चुनें। गर्मियों में ठीक काम किया. सर्दी आ गई, दुकान का तापमान 60 डिग्री तक गिर गया, छिलके के परीक्षण में हिस्से विफल होने लगे। ठंडा सब्सट्रेट टीपीई अणुओं को पकड़ने के लिए कुछ भी नहीं दे रहा था। एक प्रीहीट स्टेशन जोड़ना पड़ा। एक और कदम, एक और चीज़ गलत हो जाएगी।

दो {{0}शॉट में सब्सट्रेट को कैविटी ए से कैविटी बी तक ले जाने के लिए एक रोटरी प्लैटन या ट्रांसफर सिस्टम का उपयोग किया जाता है, जबकि यह अभी भी गर्म है। एक मशीन, एक चक्र, बेहतर बंधन। लेकिन उपकरण की लागत तीन गुना अधिक है और आपको विशेष उपकरण की आवश्यकता है। हमारे पास घूमने वाली प्लेटन के साथ 400 टन का एंगेल है। वह मशीन आठ महीने तक काम करती रही, इससे पहले कि हमें उसे चलाने लायक पर्याप्त मात्रा मिल गई।

क्रॉसओवर पॉइंट आपकी श्रम दर और आपकी वार्षिक मात्रा पर निर्भर करता है। मैंने देखा है कि जब ग्राहक अपने पूर्वानुमान को संशोधित करता है तो प्रोग्राम पिक-अप से दो शॉट-शॉट और फिर से वापस आ जाते हैं।

जब पकड़ छूटती है

टीपीई पील-सबसे आम विफलता मोड है। नरम सामग्री सब्सट्रेट को छोड़ देती है। कभी-कभी यह किनारों पर धीरे-धीरे होता है। कभी-कभी पूरी पकड़ एक टुकड़े में फिसल जाती है।

कारण:

सब्सट्रेट में नमी. नायलॉन हीड्रोस्कोपिक है. यह हवा से पानी खींचता है। यदि आप इसे मोल्डिंग से पहले नहीं सुखाते हैं, तो दूसरे शॉट के दौरान इंटरफ़ेस पर भाप बन जाती है। वह भाप आणविक बंधन को रोकती है। मैंने पूरे रन को बर्बाद होते हुए देखा है क्योंकि किसी ने सप्ताहांत में नायलॉन के गेलॉर्ड को खुला छोड़ दिया था।

दूषण। सब्सट्रेट सतह पर कोई भी तेल, धूल या फफूंदी का अवशेष बंधन को नष्ट कर देता है। हमारे पास एक उपकरण तकनीशियन था जो सिलिकॉन स्प्रे से कोर पर प्रहार करना पसंद करता था। भागों को बाहर निकालना आसान बना दिया। ओवरमोल्ड को भी छील दिया। हमें यह समझने में दो सप्ताह लग गए कि क्या हो रहा था।

ग़लत तापमान. टीपीई में बॉन्डिंग के लिए एक इष्टतम विंडो है। बहुत ठंडा है और यह सब्सट्रेट सतह में नहीं बहता है। बहुत अधिक गर्मी और आप सामग्री को ख़राब करना शुरू कर देते हैं। प्रत्येक सामग्री संयोजन का एक अलग मधुर स्थान होता है। डेटा शीट आपको एक प्रारंभिक बिंदु देती है। आप इसे वहां से डायल करें।

अपूर्ण सामग्री। ऊपर देखें। यह आमतौर पर एक डिज़ाइन समस्या है जो देर से दिखाई देती है।

परीक्षण

हम भागों को लाइन से हटाते हैं और उनका परीक्षण करते हैं। एएसटीएम डी6862 के अनुसार छीलन परीक्षण। आप सब्सट्रेट को दबाते हैं, टीपीई को फिक्स्चर से पकड़ते हैं, 90 डिग्री पर खींचते हैं, उन्हें अलग करने के लिए बल मापते हैं।

15 पाउंड प्रति इंच से ऊपर अच्छा है। 10 से नीचे एक समस्या है. 10 और 15 के बीच आप अपने ग्राहक से इस बारे में बहस करते हैं कि क्या विशिष्टता यथार्थवादी है।

दो विफलता मोड मौजूद हैं. चिपकने वाली विफलता का मतलब है कि टीपीई सब्सट्रेट को साफ-सुथरा खींच लेता है। बंधन छूट गया. एकजुट विफलता का मतलब है कि टीपीई अलग होने से पहले ही टूट जाता है। बांड कायम रहा लेकिन सामग्री कायम नहीं रही। एकजुट विफलता वास्तव में वही है जो आप चाहते हैं। इसका मतलब है कि जोड़ सामग्री से भी अधिक मजबूत है।

मेरे पास ग्राहक हैं जो 20 एलबीएफ/इंच पर जोर देते हैं जबकि टीपीई स्वयं केवल 18 पर परीक्षण करता है। आप सामग्री से अधिक मजबूत बंधन नहीं बना सकते हैं। भौतिकी को प्रिंट स्पेक की परवाह नहीं है।

टूल डिज़ाइन विवरण

फ्लैश को रोकने के लिए उपकरण को सब्सट्रेट के खिलाफ सील करना होगा। ओवरमोल्ड फ्लैश विशेष रूप से कष्टप्रद है क्योंकि टीपीई रबर जैसा है और इसे साफ-सुथरा ट्रिम करना कठिन है। उपकरण पर लगी सील की सतह समय के साथ खराब हो जाती है। 10,000 शॉट्स पर जो साफ चलता है वह 100,000 पर फ्लैश हो सकता है।

गेट का स्थान मायने रखता है. टीपीई को हवा को फँसाए बिना सब्सट्रेट सतह पर प्रवाहित करना होता है। फँसी हुई हवा का अर्थ है इंटरफ़ेस पर रिक्तियाँ। ख़ालीपन का अर्थ है कमज़ोर स्थान। हमारे पास एक बड़े समतल ओवरमोल्ड क्षेत्र वाला एक हिस्सा था। गेट एक छोर पर था. सामग्री बहकर दूर कोने की ओर हवा को धकेलती है। वहां कोई वेंट नहीं. बॉन्ड हर पहलू पर उस कोने पर विफल रहा। एक वेंट पिन जोड़ा गया, समस्या हल हो गई।

मोल्ड तापमान चक्र समय और बंधन शक्ति को विपरीत तरीकों से प्रभावित करता है। अधिक गर्म साँचा बेहतर जुड़ाव देता है लेकिन लंबे समय तक ठंडा रहता है। आपको वह संतुलन मिलता है जो आपकी लागत को कम किए बिना आपकी गुणवत्ता के अनुरूप होता है।

सब्सट्रेट पर बनावट मदद करती है। एक पॉलिश सतह TPE को पकड़ने के लिए कम अवसर देती है। हल्की बनावट, शायद एसपीआई सी-2 या सी-3, रासायनिक बंधन के शीर्ष पर यांत्रिक इंटरलॉकिंग देती है। अब हम बनावट वाली सब्सट्रेट सतहों को मानक अभ्यास के रूप में चलाते हैं।

वास्तविक संख्या

एक साधारण चयन के लिए टूल की लागत {{0}और {{1}प्लेस सेटअप सब्सट्रेट टूल के लिए प्रति कैविटी $15,000 से $25,000 तक हो सकती है, ओवरमोल्ड टूल के समान। जटिलता के आधार पर एक ही हिस्से के लिए दो बार शॉट टूलींग $80,000 से $120,000 तक पहुंच सकती है।

स्थान चुनने के लिए चक्र समय {{0}और -दोनों उपकरण चलने के साथ-साथ स्थानांतरण समय के बराबर है। सब्सट्रेट के लिए चित्र 30 सेकंड, ओवरमोल्ड के लिए 25 सेकंड, ऑपरेटर को लोड और अनलोड करने के लिए 10 सेकंड। यदि सब कुछ सुचारू रूप से चलता रहे तो इसे 65 सेकंड का फर्श से फर्श कहें।

दो {{0}शॉट से स्थानांतरण समाप्त हो जाता है लेकिन टूल दोनों शॉट्स को एक साथ चक्रित करता है। आप आम तौर पर लगभग 35 से 45 सेकंड तक समाप्त करते हैं। प्रति घंटे अधिक हिस्से लेकिन उच्च पूंजी लागत।

सामग्री की लागत बेतहाशा भिन्न होती है। कमोडिटी पीपी एक डॉलर प्रति पाउंड पर चलता है। नायलॉन बॉन्डिंग के लिए तैयार विशेष टीपीई छह या आठ डॉलर तक पहुंच सकता है। ओवरमोल्ड परत आमतौर पर पतली होती है इसलिए यह आंशिक लागत पर हावी नहीं होती है, लेकिन यह उच्च मात्रा वाले कार्यक्रमों को जोड़ती है।

हम इसका उपयोग कहां करते हैं

पावर टूल्स मेरे द्वारा देखे गए सबसे बड़े वॉल्यूम एप्लिकेशन हैं। प्रत्येक ड्रिल, इम्पैक्ट ड्राइवर और आरा हैंडल में टीपीई ओवरमोल्ड ग्रिप्स हैं। नरम सामग्री कंपन को अवशोषित करती है, जब आपके हाथ पसीने से तर या तैलीय होते हैं तो पकड़ में सुधार होता है, और नंगे प्लास्टिक की तुलना में बेहतर महसूस होता है।

चिकित्सा उपकरण एर्गोनॉमिक्स और सीलिंग के लिए ओवरमोल्डिंग का उपयोग करते हैं। सर्जिकल उपकरणों को गैर-स्लिप ग्रिप की आवश्यकता होती है। द्रव प्रबंधन उपकरण को जगह-जगह गैस्केट और सील की आवश्यकता होती है। ओवरमोल्ड एक ऐसी सतह बनाता है जिसे असेंबली जोड़ों में बैक्टीरिया फंसाए बिना निष्फल किया जा सकता है।

ऑटोमोटिव इंटीरियर बहुत बड़ा है। स्टीयरिंग व्हील इंसर्ट, शिफ्ट नॉब, दरवाज़े के हैंडल, बटन और स्विच। इन दिनों ड्राइवर जिस भी चीज़ को छूता है उसमें नरम {{2}टच ओवरमोल्डिंग होती है।

उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स इसका उपयोग केस और कवर के लिए करते हैं। किनारे के चारों ओर नरम बम्पर वाला आपका फ़ोन केस ओवरमोल्ड हो गया है। आपके लैपटॉप के निचले भाग पर नरम पैड ओवरमोल्ड हो गए हैं।

क्या गलत होता है

बांड विफलता के अलावा, इसे गड़बड़ाने के अन्य तरीके भी हैं।

विभाजन रेखा पर या बंद सुविधाओं के आसपास फ्लैश करें। जहां भी उपकरण पूरी तरह से सील नहीं होता है, वहां टीपीई निचोड़ जाता है। आप इसे ट्रिम कर सकते हैं लेकिन इसमें मेहनत लगती है और ट्रिम का निशान कभी भी ठीक से ढाले गए किनारे जितना साफ नहीं दिखता है।

छोटे शॉट जहां टीपीई पूरी तरह से नहीं भरता है। आमतौर पर गेटिंग या वेंटिंग की समस्या होती है। या आप सामग्री को एक पतले खंड में बहुत दूर तक धकेलने का प्रयास कर रहे हैं।

दूसरे शॉट के दौरान सब्सट्रेट का विरूपण। टीपीई गर्म आता है। यदि सब्सट्रेट की दीवार पतली है, तो यह विकृत हो सकती है। फिर यह विधानसभा में फिट नहीं बैठता.

सिंक के निशान जहां टीपीई अनुभाग बहुत मोटा है। सिंगल-शॉट मोल्डिंग जैसी ही समस्या। दीवार की मोटाई एक समान रखें।

समय के साथ प्रदूषण. यह तत्काल बांड विफलता से अलग है। पुर्जे परीक्षण में सफल होते हैं, सेवा में आते हैं, फिर महीनों बाद विफल होने लगते हैं। आमतौर पर पर्यावरणीय जोखिम, रासायनिक हमले या चक्रीय तनाव के कारण होता है जो अंततः इंटरफ़ेस को तोड़ देता है। हमारे पास एक आउटडोर टूल प्रोग्राम था जहां यूवी एक्सपोज़र ने टीपीई सतह को ख़राब कर दिया और अंततः अलगाव का कारण बना। इसे देखने के लिए मैदान में अठारह महीने लगे।

इसे कार्यान्वित करना

सामग्री का चयन सबसे पहले आता है। सब्सट्रेट और टीपीई का मिलान पहले से करवा लें। स्टील काटने से पहले नमूना पट्टियों पर छील परीक्षण चलाएं। अपने सामग्री आपूर्तिकर्ता को बातचीत में जल्दी लाएँ। उनके पास अनुकूलता चार्ट हैं और वे विशिष्ट ग्रेड की अनुशंसा कर सकते हैं।

शुरुआत से ही ओवरमोल्डिंग के लिए सब्सट्रेट डिज़ाइन करें। संबंध सतहों की बनावट बनाएं। मैकेनिकल इंटरलॉक जोड़ें जहां टीपीई सुविधाओं के चारों ओर लपेट सकता है या छेद के माध्यम से प्रवाहित हो सकता है। अपने आप को जितना आप सोचते हैं उससे अधिक आसंजन दें क्योंकि उत्पादन प्रक्रिया कभी भी प्रोटोटाइप जितनी साफ नहीं होगी।

अपनी सब्सट्रेट इन्वेंट्री को नियंत्रित करें। इसे सूखा रखें. इसे साफ रखो। यदि आप नायलॉन चला रहे हैं, तो वह सामग्री ड्रायर से प्रेस तक जाती है और कहीं नहीं। हमने अपनी दो {{4}शॉट मशीन के बगल में एक समर्पित स्टेजिंग क्षेत्र बनाया ताकि लोड होने की प्रतीक्षा करते समय कोई भी सब्सट्रेट को दूषित न कर सके।

उत्पादन टूलींग, उत्पादन सामग्री, उत्पादन ऑपरेटरों के साथ प्रक्रिया को सत्यापित करें। आपके सर्वश्रेष्ठ तकनीशियन द्वारा शनिवार को बनाए गए प्रोटोटाइप हिस्से आपको यह नहीं बताते कि मंगलवार की दोपहर को क्या होने वाला है जब बी शिफ्ट चल रही हो।

फिर नमूना. उपाय। समायोजित करना। दोबारा नमूना. ओवरमोल्डिंग एकल शॉट कार्य की तुलना में कम क्षमाशील है। लेकिन जब आप इसे सही कर लेते हैं, तो आपके पास ऐसे हिस्से बन जाते हैं जिन्हें किसी अन्य तरीके से बनाना असंभव होगा।

छीलने वाले पेचकस हैंडल वाला वह ग्राहक? हमने उसे एक अलग टीपीई ग्रेड में बदल दिया, सब्सट्रेट कोर में बनावट जोड़ दी, पिघले हुए तापमान को 15 डिग्री तक बढ़ा दिया। एक भी फील्ड रिटर्न के बिना हिस्से नौ साल से चल रहे हैं।