אילו בעיות נפוצות בתבנית SMC ופתרונות?

תבנית SMC הפכה לתהליך פופולרי בייצור חלקים קומפוזיטיים קלי משקל וחוזקים, לשימוש בתעשיית התעופה, התחבורה, חומרי בניין ובבניית תשתיות לחיסכון באנרגיה. התהליך יעיל במיוחד ואיכותי, אך בתהליך תבנית ה-SMC קיימות אתגרים בייצור.

זיהום תבנית

זיהום עובש הוא בעיה נפוצה הפוגעת באיכות פני השטח של המוצר. שאריות מיציקה קודמת, שרף לא מוקשה או פסולת חיצונית יכולים להידבק לפני השטח של התבנית ולגרום לפגמים במשטח, כולל, אך לא רק, פגמים במשטח ומרקמי משטח לא אחידים או לא עקביים.

ניקוי שגרתי ומקיף של התבנית הוא חיוני. יש להשתמש בסוכני ניקוי المتوואמים עם חומר SMC כדי להסיר בבטחה שאריות מצטברות על פני השטח של התבנית מבלי לפגוע בה. יש להחיל מבנה תבנית איכותי שיוצר סוכן שחרור היוצר שכבת הגנה שניתן להשתמש בה כדי לסגור את התבנית ולפשט את הניקוי. ניתן לתזמן ניקויים תכופים יותר כדי לזהות זיהום מוקדם יותר וכן למנוע הצטברות.

בועות במוצרים הסופיים

בועות הן פגם נפוץ נוסף המהווה השפעה על המראה הכללי ועל החוזק המבני של המוצר הסופי, ומשתנות במיוחד בתהליכי עיבוד SMC. הסיבה העיקרית לרוב הבועות היא לחות בחומרים הגלמים, ערבוב לקוי של תערובות SMC, או לכידת אוויר בתבנית. ביישומים קריטיים כגון חלקים לאווירונאוטיקה או ציוד לעיבוד כימי, בועות עשויות לצמצם משמעותית את החוזק ולהוביל לכשל קатаסטרופלי.

הפתרון מתחיל בהשגחה נכונה על חומרי הגלם. יש לאחסן חומרי SMC בסביבה נקייה וייבשה, ובאידיאל לייבש מראש את החומרים כדי להיפטר מהלחות. אופטימיזציה של תהליך הערבוב יכולה גם לעזור בשמירה על סירקולציה אחידה של סיבים ורזין, תוך הגבלה של לכידת אוויר בתוך ה-SMC. שינוי פרמטרי העיבוד של התבנית כדי להגביר או להפחית את הטמפרטורה והלחץ יכול גם לעזור בפינוי גזים מה-SMC ולהאפשר לאוויר שנלכד להימלט לפני שהחומר מאוגן לחלוטין. לבסוף, עבור מוצרים דרמטיים, יישום של מערכות צבירה בהפעלת ואקום מסייע לצמצם בצורה ניכרת את התרחשות הבועות בתבנית.

אי דיוק ממדי

הצגת ממדים שחייבים לעמוד בהם היא מאוד חשובה, במיוחד בחלקי SMC. יש לוודא גם דיוק בממדים אלו, שכן יש רכיבים אחרים שצריכים להתאים לחלק המיוצר. סטיות בממדים נובעות לרוב מתפירת תבנית, תנודות בטמפרטורת עיבוד או הבדלים בעובי החומר. זה עלול בקלות לגרום לבעיות בהרכבה וכן להגביר את פסולת הייצור הכוללת בתעשיות כמו ייצור אלקטרוני ואלקטרי או פרויקטים של תשתיות.

הימנע מחריגות בייצור. כדי לשמור על המפרט המבוקש, יש לבדוק ולכייל באופן תדיר תבניות, ולוודא ששסתומים מכילים את מצבם. יש לנטר ולשלוט בטמפרטורת העיבוד תוך שמירה על תנודות צרות, שכן שינויים יכולים לגרום לכיווץ לא צפוי. ודא מדידה עקבית על ידי שימוש ביחידות מדידה כדי להבטיח אחידות השכבות. יש לבצע הערכת מוצרים לאחר הזרקה ולרשום אותה באמצעות מדדים כיולים ספציפיים לזיהוי ותיקון.

הפצה לא אחידה של סיבים

בעיבוד SMC, נקודות המוקד של חוזק ואריכות ימים הן בהפצת הסיבים. הפצה חלשה נובעת מתפיסה לא אחידה של סיבים בתערובת העברתית, או מזרימה לא תקינה של הסיבים בבניית התבנית. זה גורם לדאגה מוגברת בנוגע למוצרים פגומים ויישומים אזוריים קריטיים של המוצר במשקולות וחוזק, כגון רכיבי תחבורה או ציוד ספורט ובידור.

האינטגרציה הנכונה של הסיבים צריכה להתמקד בتحقيق אופטימיזציה מלאה של שלב הערבוב. השימוש ביחידות ערבוב צריך להיות פרופורציונלי לנפח ה партиיה, תוך בחירה מיחידות מעבדים שתוכננו כדי למזער ערבוב יתר. חלק מההתאמות העיצוביות לתבניות צריכות לשפר את זרימת החומרים, וצרפו ייכנסו תצורות מאוזנות של שערים וערוצים זרימה. עיצוב דיסטריבוטיבי בתוך חלל הבנייה, בקרת לחץ תבנית וקצב זרימה צריכים לשמש להשגת אינטגרציה רצויה של סיבים. מבחינה ויזואלית, יש להשתמש בסיבים קצוצים עם פיזור טוב ובאיכות גבוהה יותר כדי להשיג את המוצר הרצוי.

עיבוד לא גמור

איחוי לא מושלם גורם לנזק לבניינים ולחלקים, וכן משפיע על עמידותם. איחוי לא מושלם נובע בדרך כלל מהפרת חוקים ונהלים בנוגע לטמפרטורת האיחוי וזמן הסגירה, או משימוש בחומרים שלא אופטימיזו. לשם השלמת תהליך האיחוי, יש להשתמש בתנאים המתאימים לסוג ה-SMC הספציפי בשימוש. כל תבניות צריכות להיות מסוגלות לא רק להגיע לטמפרטורה הנדרשת, אלא גם לשמור עליה לאורך כל מחזור האיחוי. אם החלקים עבים או מורכבים, יש להגדיל את זמן הסגירה. יש להשתמש רק בחומרי SMC שנשמרו ונארזו כראוי, כדי למנוע התדרדרות התצורה, וכן בסוכני איחוי יעילים.

חלקי תהליך צריכים לעבור בדיקות אקראיות כדי להעריך תכונות אחרות שמצביעות על סיום עיבוד, ולא את התכונות המשמשות ליישום. לדוגמה, יש לבצע בדיקה עד כשל של החתך הצר, וכן למדוד את חוזק המשיכה כדי לוודא שהוא ערך הנדרש.