أظهر الرسم الأول حشية بسيطة. أما الرسم الثاني، فاحتوى على دبوسين للتثبيت، وحافة لتخفيف الضغط، وثلاثة موانع تسرب للمنافذ، ومفصلة مرنة، ولسان التقاط يمكن للروبوت استخدامه في آن واحد. كل ميزة من هذه الميزات وفرت على الأقل عنصرًا واحدًا أو عملية واحدة في كل مرة. مجتمعةً، كشفت هذه الميزات عن تحديات القوالب والفحص التي لم يشملها عرض السعر الأولي.

تُستخدم التصاميم المطاطية المعقدة بشكل متزايد لأن المهندسين يرغبون في أن تؤدي الأجزاء المطاطية جميع الوظائف - من منع التسرب والتحريك والتثبيت والتبطين وتوجيه السوائل ودعم التجميع - في جزء واحد. ويمكن لتقنيات القولبة الحديثة إنتاج هذه الأجزاء، ولكن ينبغي أن تتطور قابلية التصنيع والهامش الوظيفي للجزء باستمرار مع تطور الرسومات.

تؤدي الدوال إلى المنحنيات الأولى

في بعض الحالات، يُوزّع الخرز المُشكّل الضغط بالتساوي حول منطقة المنفذ دون الحاجة إلى تحميل الحافة بأكملها. كما يُمكن لجزء مجوّف من القطعة تقليل القوة المُطبّقة. يُمكن نقل الضغط باستخدام مُكوّن غشائي. مع التشكيل، لا داعي حتى لانتظار أدوات التثبيت، إذ يُمكن تصنيع القطعة بحيث تُثبّت في مكانها مباشرةً بواسطة دبوس.

يُتيح استخدام الأجزاء ذات الوظائف المتكاملة تقليل عدد القطع غير المُثبّتة وبعض مراحل التجميع، ولكنه قد يُؤدي إلى أكثر من سبب للعطل. فكسر دبوس التثبيت قد لا يُؤثر في البداية على الإحكام، بينما قد يُؤدي خطأ بسيط في سُمك الغشاء إلى استجابة غير صحيحة بسرعة.

يوفر التغليف الميزات الأخيرة

نظراً لضيق المساحة، يجب أن تستوعب موانع التسرب منافذ متعددة وحواف بأضيق الأحجام الممكنة. تحتاج المكونات الإلكترونية إلى إحاطتها بحاجز ومبردات وفتحات تهوية.

يُعدّ الجزء من الآلة الذي يحتوي على الزيت لتبريد محرك الديزل في محرك باركر هو الحالة التي أدت فيها هذه التغييرات إلى أنواع مختلفة من مانع التسرب الماسي، بدءًا من الحلقة المطاطية البسيطة وصولًا إلى الأنواع المعقدة التي تُحيط بمنافذ متعددة. وقد تم اختيار المركبات بشكل مناسب للجزء الذي يحتوي على سائل التبريد والجزء الآخر الذي يحتوي على الزيت. ووفقًا لباركر، فقد اكتملت الاختبارات التي أُجريت بوضع المكون على المحرك ومنصة الاختبار مع تغيير درجة الحرارة لمدة 3000 ساعة. [2]

النطاق الصغير يضخم التباين

تضمنت علبة جهاز مراقبة الجلوكوز القابل للارتداء من شركة SIMTEC أجزاءً تزن 0.03 و0.11 و0.33 جرامًا، بما في ذلك مكونين من مادة LSR بالإضافة إلى البولي كربونات. وقد أدت الدقة العالية والحجم الصغير والتعامل مع الشحنات الساكنة إلى استخدام أدوات متخصصة وفصل التجاويف وخلية تنظيف مخصصة. [1]

تُظهر هذه الحالة كيف يتجاوز تعقيد تصميم القطع المطاطية مجرد التجويف. فقد يكون ملء شكل مطاطي صغير مصبوب حسب الطلب سهلاً، بينما يصعب إخراجه من القالب أو عدّه أو توجيهه. لذا، يجب مراجعة أسطح التعامل والتغليف في حين أن الشكل الهندسي لا يزال قابلاً للتغيير.

يجب أن يطلق القالب الشكل

تؤثر التجاويف السفلية والألواح الرقيقة والأضلاع العميقة على موضع تمدد القطعة أثناء فك القالب. قد تعمل ميزة ما في عملية التجميع، لكنها قد تتمزق عند خط الفصل أو تبقى في النصف الخطأ من القالب. ينبغي مناقشة استراتيجية السحب والإغلاق والتهوية والطرد مع مُصنِّع القوالب.

يعتمد تشكيل المطاط الدقيق أيضًا على التدفق. قد تتجمد الأجزاء الرقيقة أو تتصلب قبل أن تمتلئ المناطق البعيدة. وقد تؤدي الانتقالات من الطبقات السميكة إلى الرقيقة إلى حبس الهواء. وقد يترك موضع البوابة خطًا فاصلًا عبر المنطقة الأكثر إجهادًا. تدعم المحاكاة هذا النقاش، لكنها لا تغني عن تجارب الأدوات.

احتياجات القياس، أسئلة محلية

قد يُخفي التفاوت العام في المظهر الجانبي الميزة المهمة. قد يحتاج مانع التسرب متعدد المنافذ إلى ارتفاع موضع الخرزة بالنسبة لفتحات البراغي. وقد يحتاج الغشاء إلى خرائط سُمك بدلاً من قراءة مركزية واحدة. وقد يحتاج المفصل إلى قياس القوة مقابل الإزاحة.

تتشوه الأشكال المطاطية المصبوبة حسب الطلب تحت ضغط المجس، وقد يختلف شكلها الحر عن شكلها بعد التركيب. يجب أن تتضمن خطة الفحص تحديد الدعامة، والتكييف، والمرجع، وقوة التلامس. قد تكون الطرق البصرية مفيدة عند التحكم في التباين وانعكاس السطح.

النمذجة تتنبأ بالاتجاه

يشير دليل باركر للأختام المتكاملة إلى أن تحليل العناصر المحدودة يمكنه التنبؤ بالتشوه وتركيز الإجهاد باستخدام هندسة المقطع العرضي وبيانات المواد. كما ينص على ضرورة دمج التنبؤ مع المعرفة التاريخية بالمواد واختبارات الأداء المحددة. [3]

يُعدّ هذا الحدّ مهمًا للأجزاء المتكاملة. يلزم توفر بيانات المرونة الفائقة من المركب ودرجة الحرارة المناسبين، كما أن افتراضات الاحتكاك أو التلامس قد تُغيّر قيمة الضغط المتوقعة. ولا يُعدّ رسم بياني ملون للإجهاد اختبارًا للتسريب.

التعقيد يحتاج إلى خريطة للأعطال

حدد كل ميزة على الرسم بوظيفتها، وحملها، ونتائج تغييرها. ثم اربطها بميزة العملية التي تُنشئها وبالطريقة التي تتحقق منها. تكشف هذه الخريطة عن الميزات التي تزيد التكلفة دون تلبية أي متطلبات.

بالنسبة للهندسة المطاطية المعقدة، يجب أن تُحاكي الأجزاء النموذجية السماكة والسطح والمادة الأساسية بدقة قدر الإمكان. قد يُتيح استخدام البوليمر اللين المطبوع إمكانية فحص التغليف دون تقديم معلومات كافية حول الارتداد أو قوة الترابط أو مقاومة الإجهاد.

الإصدار حسب الوظيفة

تحقق من دقة قولبة المطاط من خلال التجويف وبعد جميع العمليات الثانوية. قم بقياس الهندسة المحلية الحرجة، وافحص البوابات والفتحات، واختبر كل وظيفة مقصودة في أجهزة نموذجية. أضف دورات حرارية، وسوائل، وضغط، وحركة بالتسلسل الذي ستراه المعدات.

بعد الاختبار، حدد موقع التلف مقارنةً بخريطة الميزات الأصلية. يشير وجود تسريب بالقرب من منفذ، أو تمزق عند جذر المفصلة، ​​أو علامة تعامل على حافة المطاط إلى تصحيح مختلف. هذا يجعل تعقيد تصميم الأجزاء المطاطية قابلاً للتشخيص بدلاً من أن يكون غامضاً.

يُبرر استخدام الأشكال المطاطية المصبوبة حسب الطلب للمرة الثانية عندما يُزيل دمجها خطرًا مُثبتًا للتجميع أو التسريب. أما إذا كان الشكل يُخفي فقط العديد من التفاوتات غير المُتحكم بها داخل مُكون واحد، فقد يكون التبسيط هو الخيار الهندسي الأمثل.

ينبغي أن تشمل مراجعة التفاوتات صيانة الأدوات. قد تتغير الفتحات الرقيقة وفتحات التهوية الصغيرة مع تآكل القالب أو تنظيفه. حدد الأبعاد وخصائص السطح التي يتم فحصها بعد الصيانة، واحتفظ بنسخة مقارنة أولية قبل عودة الأداة إلى الإنتاج الروتيني.

تستطيع شركة ييدا مراجعة قطع المطاط متعددة الوظائف عندما يزودها العميل بالنموذج ثلاثي الأبعاد، ووظائفها، ومكونات التوصيل، والمواد، والأحمال، وطريقة التجميع، وحدود الاختبار. وهذا يسمح بتقسيم الشكل المعقد إلى مسائل هندسية قابلة للتشكيل والقياس.