Az elektronikai ipar az elmúlt évtizedben rendkívüli ütemben fejlődött, folyamatosan új technológiákat és innovatív megoldásokat hozva a piacra. A precíziós elektronikai alkatrészek iránti növekvő igény egyértelműen tükrözi ezt a trendet. Ezek az alkatrészek nélkülözhetetlenek a modern elektronikai eszközök számára, különlegességüket nemcsak kis méretük és összetettségük, hanem páratlan pontosságuk és megbízhatóságuk is adja.
A technológia fejlődése azonban új kihívásokat is hoz magával, ilyen egyedi megkereséssel fordult hozzánk egy ipari csatlakozókat gyártó német cég magyar leányvállalata. A cég az egyik termékükhöz szükséges kétkomponensű műanyag alkatrész fejlesztésével bízott meg minket. A bérgyártásban készülő fröccsöntött alkatrész legfőbb előnye, hogy kiküszöböli a szerelési folyamatot, ezzel jelentős idő- és költségmegtakarítást eredményez.
Cikkünkben betekintést engedünk
Egyedi kihívásra szabott innovatív fröccsöntési megoldás
Megbízónk kérése az volt, hogy egy alkatrész (tömítés) kivezetésre kerüljön a folyamatból, ezáltal a szerelési művelet is megszűnjön, ami ha nem lehetséges, a fejlesztés is céltalan. Eredetileg a tömítést kézzel szerelték be a termékbe, azonban ennek kiváltása kétkomponensű alkatrészgyártással költségmegtakarítást eredményez.
A megoldáshoz a többkomponensű fröccsöntési technológiát használtunk. Elsőként modelleztünk egy kétkomponensű (2K) terméket, melyhez egyedi fröccsöntő szerszámot terveztünk. A csatlakozó terméket, azaz a házat nyitott és zárt változatban is gyártjuk, ahol a nyitott változat igényli a 2K fedél terméket. A kész termék két komponense
- a nyitott (fedél nélküli) csatlakozó ház belső menetes kábelbevezető nyílással, valamint erre a házra illeszkedő
- azonos anyagból készülő fedél, tömítéssel.
2K fröccsöntött termékek már 30-40 éve léteznek, mégis azzal a kihívással szembesültünk, hogy a tömítés tartósan a fedélben maradjon. A probléma oka, hogy a két anyag – egy kemény komponensből (poliamid) készült fedél, valamint egy lágy, termoplasztikus elasztomerből (TPE) készült tömítés – a gyártás során nem lép egymással kölcsönhatásba, nem tapad egymáshoz, így a tömítés könnyen kihúzódhat a fedél nútjából.
Továbbá sorjamentes terméket tudjunk gyártani úgy, hogy a levegő is el tudjon távozni a szerszámfészekből és az összecsapási vonalak se zavarják meg a termék funkcióját (funkcionalitás), illetve látható felületen se jelenjenek meg (esztétika). Ezek voltak a szerszámtechnológia kihívásai.
A tömítés helyét core-back (mag-visszahúzásos) technikával alakítottuk ki, figyelembe véve, hogy a vékony, mozgó elem sérülékeny és pontos pozicionálása szükséges a sorjamentesség és az anyag-túlfutás elkerülése érdekében.
A tömítés nútjának folyamatos finomhangolására volt szükség, a két anyag közötti tapadás hiányában. A tömítés rögzítését és “bentmaradását” a nútban különböző geometriai elemekkel biztosítottuk, mint például alámetszésekkel, vagy túlfolyókkal.
Így készül a kétkomponensű fröccsöntött alkatrész
A 2K szerszámház gyártásánál alkalmazott core-back megoldás, azaz a mag visszahúzásos technológia, kifinomult és hatékony megoldást kínál a két különböző anyagú, de rosszul vagy egyáltalán nem tapadó anyagból készülő termékek előállítására. A két anyagot külön-külön fröccshengerben ömlesztjük meg, majd a csigadugattyúk segítségével juttajuk be egy 4-fészkes fröccsöntő szerszámba.
A gyártás két egymást követő folyamatból áll, mindkét folyamatban egy-egy megömlesztett műanyag komponenst juttatunk a szerszámfészkekbe. Elsőként a nagyobb mennyiségű kemény komponenst (fedél) fröccsöntjük be a szerszámüregekbe. Ezután következik a magok visszahúzása (core-back), amely kialakítja a helyet a második komponens számára, majd a második, jóval kisebb mennyiségű lágy komponens kerül befröccsöntésre.
A hűtési idő letelte után a szerszám szétnyílik, és a kilökőrendszer és a robot segítségével eltávolítjuk a kész darabokat a szerszámból. A gyártási folyamat során kiemelten fontos, hogy a termékek ne essenek le, tekintettel arra, hogy érzékeny darabok. Ebben egy lineáris robot játszik kulcsszerepet, mely a termékeket megfogja és egy szállítószalagra helyezi, biztosítva a gyártási folyamat zökkenőmentességét és a termék sérülésmentességét.
Speciális műszaki követelményeknek is megfelel a 2K alkatrész
A termékünk egy ipari elektromos csatlakozó, ezért rendkívül szigorú követelményeknek kell megfelelnie. A ház és a fedél szerelése után alapvető elvárás, hogy a termék teljesen víz- és pormentes legyen. Emellett a vevőnk elvárja tőlünk, hogy a termékek beszállítása 0 ppm (parts per million) hibával történjen. Ez azt jelenti, hogy minden millió gyártott darab között nem engedélyezhető egyetlen hibás termék sem. Ez rendkívül magas minőségi követelmény, amely arra ösztönöz minket, hogy a lehető legkevesebb hibával és hulladékkal járó termelést valósítsuk meg.
Precíziós elektronikai alkatrészek fröccsöntése a Mikropakk-nál
Az elektronikai iparban támasztott magas szintű technológiai követelmények teljesítése érdekében különösen precíz szerszámokat és gyártóberendezéseket használunk. Büszkén mondhatjuk el, hogy rendelkezünk, mind a szükséges berendezésekkel, mind a szakmai know-how-val ahhoz, hogy ezeknek a magas sztenderdeknek megfeleljünk. Ha Önnek egyedi követelményei vannak ezen területen, vagy speciális problémával szembesül, forduljon hozzánk bizalommal. Szakértő csapatunk készen áll arra, hogy személyre szabott megoldást nyújtson specifikus igényeire.
