Репортаж от Wedoany，По мере роста спроса на миниатюрные силиконовые компоненты в медицинской технике, автомобильной электронике и высокотехнологичных областях применения, технология прецизионного микролитья под давлением стремительно расширяется. Австрийский переработчик силикона Starlim создал специализированный отдел микролитья на своей штаб-квартире в Мархтренке, оснастив его литьевыми машинами MicroPower компании Wittmann и специализированными чистыми помещениями для удовлетворения производственных требований в таких областях, как медицинские изделия.
«Всё, что весит менее 10 миллиграммов, считается микролитьём», — говорит Доминик Кройцмайр, руководитель команды по маркетингу, ранее работавший инженером-разработчиком в отделе микролитья. Он продемонстрировал два образцовых компонента, отражающих текущую точность микролитья под давлением: уплотнительное кольцо диаметром 0,7 мм с толщиной стенки 0,4 мм и компонент слухового аппарата размером 6×5×1 мм. Последний состоит из мембраны из голубого жидкого силиконового каучука (LSR) и каркаса из термопластичного полибутилентерефталата (PBT). Кройцмайр отметил, что машины MicroPower высоко ценятся за исключительную точность при выполнении всех настроек параметров. «Эта чрезвычайно чувствительная динамика в сочетании с абсолютно стабильной и точной регулировкой устанавливает новые стандарты», — добавил он. «Люди действительно пересматривают свои критерии надёжности процесса и воспроизводимости».
Компонент слухового аппарата производится на полностью электрической литьевой машине MicroPower в одногнёздной форме. «Для промышленного серийного производства мы используем максимум четыре гнезда», — говорит Кройцмайр. Шестнадцать гнёзд нанесли бы ущерб субмиллиметровой точности, поскольку в этом случае близость расположения гнёзд становится критически важной. Основная сложность при производстве этого компонента заключается в поддержании узких допусков в волнистой зоне мембраны. «Приходится полагаться на точность управления литьевой машины, поскольку, в отличие от более крупных деталей, здесь нет остаточной подушки расплава», — отмечает Гюнтер Польт, инженер по применению в отделе микролитья Starlim. Польт, имеющий почти 30-летний опыт в области литья силикона под давлением, говорит, что, перейдя несколько лет назад в отдел микролитья, он обнаружил, что больше не может оценивать качество деталей невооружённым глазом.
Допуски для компонента слухового аппарата составляют плюс-минус два микрометра, что требует чрезвычайно точной настройки и контроля усилия смыкания формы, что имеет решающее значение для воспроизведения звука и эффективной сборки. Пресс-формы изготавливаются в собственном цехе пресс-форм Starlim, который ведёт своё происхождение от компании Sterner Werkzeugbau GmbH, основанной Францем Штернером в 1974 году. Десять лет спустя была основана компания Starlim Spritzguss GmbH (ранее Starlim Gummi- und Kunststoffverarbeitung GmbH), и два бизнес-подразделения превратились в неразделимое целое; сегодня пресс-формы используются исключительно для собственных производственных операций компании. Передовые лазерные технологии и микропечать на 3D-принтере используются для изготовления пресс-форм, отвечающих стандартам акустического качества.
Для серийного производства Starlim планирует проводить онлайн-тестирование вибрационных характеристик мембраны, то есть непосредственно после литья под давлением, пока деталь ещё находится в полости формы. Изготовитель пресс-форм уже интегрировал звуковой генератор и лазерную измерительную систему в роботизированный захват. Кройцмайр отмечает, что благодаря инновационной технологии пресс-форм и технологии обработки удалось добиться прорыва в производстве компонента слухового аппарата.
Рабочая ячейка MicroPower занимает всего два квадратных метра площади и вмещает такое оборудование, как узел смыкания, систему впрыска, обработку материала, автоматизацию, контроллеры температуры, систему контроля качества и другое. Полностью электрическая конструкция в сочетании с линейными направляющими и высокоточной пятиточечной коленно-рычажной системой обеспечивают защиту пресс-формы и равномерное распределение усилия смыкания.
Йохен Зассманн, региональный менеджер по продажам Wittmann Group, отмечает, что конструкция машины позволяет инжекционному плунжеру перемещаться непосредственно к линии разъёма пресс-формы, что позволяет значительно уменьшить или устранить литник, что имеет важное значение для литья силикона под давлением, где полностью вулканизированный LSR не может быть переработан. Зассманн объясняет, что эта концепция машины постоянно развивается и сегодня определяет технический уровень микролитья под давлением с точки зрения точности и эффективности. Wittmann Group, включая Battenfeld, сохраняет это конкурентное преимущество благодаря литьевым машинам MicroPower. С момента основания отдела микролитья в Starlim прошло пятнадцать лет; изначально только Battenfeld могла предложить микромашины для промышленного серийного производства. В настоящее время в Мархтренке работают несколько литьевых машин MicroPower, некоторые из которых используются для производства продукции для офтальмологической хирургии. Конфигурации включают однокомпонентные, двухкомпонентные системы, а также интегрированные системы, в которых две отдельные машины соединены роботом. По словам Wittmann, интегрированные системы повышают гибкость, а концепция MicroPower предоставляет значительную свободу автоматизации, обеспечивая интерфейсы для различных систем обработки, включая системы, разработанные внутри Starlim, а также вертикально установленные роботы SCARA в производственной ячейке MicroPower.
Для каждого нового проекта Starlim тщательно исследует, какая производственная концепция обеспечит более высокую общую эффективность. Двухкомпонентная продукция составляет около 40% объёма производства, и команда микролитья ожидает увеличения этой доли, поскольку запросы на двухкомпонентные детали становятся всё более частыми, несмотря на необходимость дополнительного времени на разработку продукта. Серийные партии в миллионы штук являются нормой, и машины MicroPower надёжно справляются с этими экстремальными задачами, обеспечивая команде безопасный технологический процесс. Кройцмайр резюмирует: «Благодаря коротким каналам быстрой коммуникации мы находим решения для всех возникающих задач. Благодаря нашему партнёрству мы можем полностью использовать технические возможности машин».
