Kas skaitās mikro plastmasas liešana?

Izstrādājumi ar lieto masu zem aptuveni 1 grama, ģeometrijas elementi zem aptuveni 100 mikroniem vai pielaides, ko mēra vienādā mikronu ciparā. Visstingrākā definīcija ietver dažu miligramu smagus izstrādājumus, piemēram, mikrozobratus, mikroplūsmas elementus un medicīniskās mikrokomponentes.

Kādas pielaides mikro liešana spēj noturēt?

Labi izstrādātas mikroformas ar kontrolētiem procesiem rutīni tur ±0,005–0,01 mm kritiskos izmēros, un ±0,002–0,005 mm ir sasniedzams vislabāk kontrolētajos elementos. Šādā mērogā tērauda temperatūra un mērīšanas metode nozīmē tikpat daudz cik mašīna.

Kāpēc iesmidzināšanas svara kontrole mikroliešanā ir grūta?

Mikroizstrādājums var svērt 10 mg, bet mazākā parastās mašīnas deva ir vairāki grami. Mikromašīnas izmanto īpašas mazas skrūves vai virzuļu mezglus ar devas ietilpību daži grami, jo liela skrūve nespēj atkārtojami dozēt dažus miligramus.

Kurus materiālus var mikroliet?

Lielāko daļu inženiertehnisko termoplastu, tostarp POM, PC, PA, PEEK, LCP un medicīniskās šķiras, kā arī COC un PMMA optikai. Ļoti augstas viskozitātes materiāli cīnās mikrokanālos; LCP ir iecienīts mikroelektriskajās detaļās tieši tāpēc, ka tas plūst izcili labi.

Cik maksā mikro plastmasas liešanas formas?

Mikroformas parasti maksā 8 000–30 000 € par formām ar vienu dobumu neraugoties uz mazo izstrādājuma izmēru, jo cenu nosaka precīzā apstrāde, stieples elektroerozija un metroloģija. Izstrādājums ir mazs, bet formu izgatavošanas stundas nav.

Mikro plastmasas liešana: iespējas, konstrukcijas noteikumi un pielietojumi

Mikro plastmasas liešana ražo izstrādājumus, ko var pazaudēt uz pirkstgala: zobratus rīsu grauda lielumā, medicīniskas dozēšanas ģeometrijas, ko mēra mikronos, savienotāju kontakttapas ar sienām plānākām par cilvēka matu. Tā ir viena no visstraujāk augošajām plastmasas nišām, ko virza medicīnas ierīces, mikroplūsmika, valkājamās ierīces un mikroelektronika. Tā ir arī viena no vismazāk piedodošajām. Šis ceļvedis aptver, kas skaitās mikro, kas ir sasniedzams un kas vajadzīgs, lai gūtu panākumus.

Kas skaitās mikroizstrādājums?

Lieto trīs pārklājošas definīcijas:

Mikrosvara izstrādājumi: kopējā lietā masa zem aptuveni 1 g, nopietns mikrodarbs sākas zem 100 mg
Mikroelementu izstrādājumi: elementi zem aptuveni 100 µm (tapas, sienas, caurumi, kanāli), pat ja pats izstrādājums ir lielāks
Mikropielaižu izstrādājumi: pielaides zemajā vienādā mikronu ciparā neatkarīgi no izmēra

Izstrādājums var būt jebkurš no tiem vai visi trīs. Piemēram, mikroplūsmikas mikroshēma ir grama mēroga izstrādājums ar 50 µm kanāliem: drīzāk mikroelementu nekā mikrosvara izstrādājums.

Kāpēc mērogs maina procesu?

Mikromērogā dominē trīs efekti. Dozēšana: 20 mg smagu izstrādājumu nevar dozēt standarta skrūve, kuras mazākā atkārtojamā deva ir grami, tāpēc mikromašīnas izmanto mazā diametra skrūves vai divpakāpju skrūves-virzuļa mezglus ar devas ietilpību 1–5 g. Sasalšana: 100 µm elements sasalst gandrīz acumirklī, tāpēc aizpildīšanai jābūt ārkārtīgi ātrai un formas temperatūrai augstai, bieži 30–50 °C virs parastajiem iestatījumiem, dažkārt ar variotermisko apsildi aizpildīšanas fāzē. Virsmas laukums: pieplūdes kanāls un kanālu sistēma mikroizstrādājumam var svērt desmit reizes vairāk nekā paši izstrādājumi, un tieši tāpēc tik svarīga ir bezkanālu vai mikrokanālu formu konstrukcija.

Kādas pielaides ir reālistiskas?

Standarta mikroelementi: ±0,01–0,02 mm ir ērti sasniedzams
Kontrolēti kritiskie izmēri: ±0,005–0,01 mm ar labu tēraudu, temperatūras kontroli un procesa disciplīnu
Labākā gadījuma elementi: ±0,002–0,005 mm īsos izmēros ar premium formām, variotermisko vadību un 100 % mērījumu atgriezenisko saiti

Šādos līmeņos ierobežojošie faktori vairs nav liešanas mašīna, bet gan tērauda termiskā izplešanās (aptuveni 11 µm uz metru uz °C), mērīšanas nenoteiktība un materiāla partiju svārstības. Koordinātu mērmašīnas atkāpjas optiskās un CT mērīšanas priekšā, kas ir viens no iemesliem, kāpēc mūsu kvalitātes un pielaižu lapa mikroizstrādājumus aplūko kā īpašu mērīšanas gadījumu.

Kādi ir mikroizstrādājumu konstrukcijas noteikumi?

Sienas biezums: darba diapazons ir 0,1–0,5 mm; zem 0,1 mm tikai ar augstas plūstamības materiāliem un īsiem plūsmas ceļiem
Dziļuma un platuma attiecība: elementi dziļāki par aptuveni 5:1 (dziļums pret platumu) kļūst par izspiešanas un aizpildīšanas risku
Noņemšanas leņķi: joprojām nepieciešami; mikromērogā pat 0,5° ir nozīmīgi, jo izspiešanas spēki uz laukuma vienību ir lieli un elementi ir trausli
Stūri un malas: 20–50 µm rādiusi ir tipiskas apstrādes robežas, un tie jānorāda skaidri, nevis jāpieņem pašsaprotami
Pieplūdes vietas: punktveida un mikromalas pieplūdes 0,1–0,3 mm; pieplūdes atlikums jāspecifikē, jo tas ir redzama izstrādājuma daļa
Apstrāde: no paša sākuma projektējiet automatizācijai; mikroizstrādājumus atdala, orientē un iepako mašīna, nevis rokās

Vispārīgie noteikumi mūsu liešanai piemērotas konstrukcijas ceļvedī joprojām spēkā; tie vienkārši kļūst stingrāki, un sekas to ignorēšanai pienāk ātrāk.

Kuri materiāli darbojas mikromērogā?

Materiāls	Kāpēc to lieto mikroizstrādājumos
POM	Zema berze, precizitāte, klasiskais mikrozobratu materiāls
LCP	Izcila plūstamība plānos mikrokanālos; elektriskie mikrosavienotāji
PC	Izturīgs, caurspīdīgs, dimensiju stabils optiskām un medicīniskām detaļām
PA	Mehāniskās mikrodetaļas; stingri kontrolējiet mitrumu
PEEK	Augstas temperatūras un implantējami medicīniski mikroizstrādājumi
COC / COP	Mikroplūsmika un diagnostika: caurspīdīgi, zems ūdens uzņemšanas līmenis, saderīgi ar DNS
PMMA	Mikrooptika un gaismas vadītāji

Ļoti viskozie materiāli un stipri pildītās šķiras (virs ~30 % stikla) cīnās zem aptuveni 0,2 mm elementiem; nepildītās vai viegli pildītās šķiras ir drošā noklusējuma izvēle. Plašāko izvēles loģiku skatiet mūsu materiālu ceļvedī.

Kā formas izskatās?

Mikroformas ir parastas formas, uzbūvētas pulksteņmeistara standartā. Dobumu apstrāde notiek ar mikrofrēzēšanu, iegremdēšanas un stieples elektroeroziju un dažkārt ar lāzera ablāciju vai no LIGA atvasinātiem ieliktņiem elementiem zem 50 µm. Izspiešanā izmanto mikroadatas līdz 0,3 mm diametram vai gaisa izspiešanu trausliem izstrādājumiem. Formas temperatūras kontrole ir stingrāka par ±1 °C. Dominē formas ar vienu vai maz dobumiem, jo dobumu savstarpējā konsekvence mikronu līmenī ir stingrākais ierobežojums, un plūsmas simulācija bieži tiek palaista vien pašai kanālu sistēmai, lai aizpildījumi paliktu līdzsvaroti.

Nordmould izvērtē mikroizstrādājumu pieprasījumus kopā ar mūsu formu izgatavošanas partneriem pirms piedāvājuma, jo šādā mērogā godīga atbilde uz 'vai to var liet' ir atkarīga no formu izgatavošanas iespējamības elements pa elementam, nevis tikai no mašīnas iespējām.

Kur mikroliešanu lieto?

Medicīna: dozēšanas komponentes, katetru elementi, zāļu piegādes detaļas, ķirurģiskie mikroinstrumenti
Mikroplūsmika un diagnostika: laboratorijas-uz-čipa kanāli, akas plāksnes, analīžu elementi
Elektronika: mikrosavienotāji, šķiedroptikas holkas, sensoru korpusi
Pulksteņu rūpniecība un precīzā mehānika: zobrati, gājiena mehānismi, gultņi
Automašīnas: mikrooptika, sensoru komponentes, mikroaktuatoru detaļas

Cik tas maksā?

Mikroizstrādājumi apgriež parasto izmaksu loģiku. Forma par 8 000–30 000 € ar vienu dobumu ir normāla, jo dominē precīzā apstrāde un metroloģija; gabala cenas bieži ir 0,05–0,50 € neraugoties uz sīko izmēru, jo cikla laiki ir mēreni, pārbaude intensīva, un iesmidzināšanas svari padara materiāla izmaksas nebūtiskas. Komerciālais pamats balstās vērtībā uz gramu, nevis izmaksās uz kilogramu: mikroizstrādājumi ir starp visvērtīgākajiem ražotajiem plastmasas izstrādājumiem.

Kā sākt mikroizstrādājuma projektu

Sāciet ar elementu sarakstu, nevis izstrādājumu: identificējiet mazākos elementus, stingrākās pielaides un materiālu, pēc tam iegūstiet formu meistara iespējamības novērtējumu pirms konstrukcijas iesaldēšanas. Plūsmas simulācija un DFM pārskatīšana pret mūsu pielaižu ceļvedi ir divi lētākie pieejamie riska mazinātāji. Nordmould var pārskatīt mikroizstrādājumu rasējumus un sniegt jums tiešu atbildi par iespējamību, formu izmaksām un reālistiskām pielaidēm.

Saistītie ceļveži

Izstrādājat mikroizstrādājumu? Nosūtiet Nordmould savu elementu sarakstu un rasējumus iespējamības un formu izvērtējumam.