הזרקת פלסטיק למוצרי טכנולוגיה ואלקטרוניקה מתקדמת
מוצרים טכנולוגיים מציבים דרישות מורכבות במיוחד מרכיבי הפלסטיק שבהם. מארז נדרש להגן על אלקטרוניקה רגישה, לאפשר בידוד וניהול חום, לעמוד בשימוש חוזר ולשמור על דיוק ממדי שמאפשר לכרטיסים אלקטרוניים, מחברים ורכיבים נוספים להשתלב בדיוק במקום. לעיתים כל זה נדרש תוך שמירה על משקל נמוך ככל האפשר.
רימוני מייצרת בישראל מאז 1954 ומלווה חברות טכנולוגיה משלב הפיתוח ההנדסי ועד לייצור סדרתי – תוך שילוב של הנדסת מוצר, DFM, ייצור תבניות בתוך הקבוצה, הזרקת פלסטיק והרכבה תחת אחריות אחת. כך המוצר, התבנית ותהליך הייצור מנוהלים כמערכת אחת, ולא עוברים בין ספקים שונים.
למה מוצרים טכנולוגיים עוברים ממתכת לפלסטיק
ביישומים המתאימים, מעבר מרכיבי מתכת לפולימרים הנדסיים יכול להפחית משמעותית את משקל המוצר, לצמצם את מספר החלקים ולאפשר שילוב פונקציות ישירות בתוך הרכיב המוזרק. במוצרים ניידים, אלקטרוניים או כאלה הפועלים בשטח, השינוי הזה יכול להשפיע על אופן השימוש במוצר כולו.
- הפחתת משקל – החלפה נכונה של רכיבי מתכת בפולימרים הנדסיים יכולה להקטין באופן משמעותי את משקל המוצר.
- בידוד חשמלי ותכונות תרמיות – פולימרים מתאימים יכולים לספק בידוד חשמלי ולהגן על מעגלים ורכיבים אלקטרוניים רגישים.
- עמידות בפני קורוזיה – פלסטיק אינו מחליד, ובחירה נכונה של חומר יכולה לספק יתרון בסביבה לחה, מלוחה או כימית.
- חופש תכנוני – צירים, מחברים, תעלות כבלים, בתי הברגה, חיזוקים מבניים ומאפיינים פונקציונליים נוספים יכולים להשתלב בחלק אחד, להפחית פעולות הרכבה ולצמצם ממשקים בין רכיבים.
השאלה ההנדסית אינה רק האם ניתן להזריק את החלק, אלא כיצד לתכנן אותו כך שיישאר מדויק, יציב וכלכלי גם כאשר עוברים מאב־טיפוס לייצור סדרתי.
מ־DFM למוצר מוכן לייצור
מוצרים טכנולוגיים משתנים ומתפתחים לאורך שלב הפיתוח, בעוד שהתבנית היא אחד המרכיבים הפחות סלחניים לשינויים מאוחרים. שילוב הנדסה ו־DFM בשלב מוקדם מאפשר לזהות מראש נקודות שעלולות להפוך לאחר מכן לשינוי יקר בתבנית או לחוסר יציבות בתהליך הייצור.
תהליך DFM ופיתוח הנדסי בוחן בין היתר עובי דפנות, אזורי חיבור, זוויות חליצה, קווי זרימה, טולרנסים, סיכון לעיוות והקשר בין גיאומטריית המוצר, התבנית ותהליך ההזרקה. כאשר החלק מתחבר לכרטיס אלקטרוני, לרכיב מתכתי או למשטח פונקציונלי, הממשקים האלה נבחנים עוד לפני חיתוך הפלדה לתבנית.
תבניות מדויקות למוצרים טכנולוגיים
התבניות מתוכננות ומיוצרות בתוך רימוני באמצעות מערכות CAD/CAM ועיבוד CNC. החיבור הישיר בין מחלקת התבניות למפעלי ההזרקה מאפשר לבצע התאמות ושיפורים במהירות, במיוחד בשלבי האיטרציה וההכנה להשקת מוצר.
תכנון התבנית מתבצע תוך הסתכלות על כל מחזור החיים של המוצר. זמן מחזור, תחזוקתיות, יציבות התהליך ועלות החלק מושפעים מהחלטות שמתקבלות כבר בשלב התבנית – ולא רק לאחר תחילת הייצור.
חומרים ליישומים טכנולוגיים
בחירת חומר הגלם היא חלק מהתהליך ההנדסי, ולא החלטת רכש שמתקבלת בסוף. בהתאם לדרישות היישום אנו עובדים, בין היתר, עם פולימרים הנדסיים כגון:
- PC (פוליקרבונט) – עמידות גבוהה לפגיעה, עם אפשרות לשקיפות ביישומים מתאימים.
- PA (ניילון) – חוזק מכני, עמידות לשחיקה ועמידות כימית.
- POM (אצטל) – יציבות ממדית וביצועים טובים בחלקים נעים או בממשקים מדויקים.
- פולימרים מחוזקים בסיבי זכוכית או פחמן – ליישומים שבהם נדרשים קשיחות וחוזק גבוהים תוך שמירה על משקל נמוך יחסית.
הבחירה נבחנת מול דרישות של חוזק וקשיחות, יציבות ממדית, טווח טמפרטורות, חשיפה לכימיקלים או UV, תכונות בידוד והתאמה לתהליך ההזרקה עצמו.
הזרקה מבוקרת ובקרת איכות
תהליך ההזרקה מפותח בהתאם לחומר, לגיאומטריית החלק ולדרישות המוצר. טמפרטורת התבנית, לחצי ההזרקה וההחזקה וזמני הקירור נקבעים ונבחנים כחלק מתהליך שמטרתו ייצור יציב וחזרתי לאורך זמן – ולא רק קבלת חלק תקין במחזור הראשון.
החלקים נבדקים בהתאם לדרישות המוצר, השרטוט ותוכנית הבקרה הרלוונטית. הבדיקות עשויות לכלול:
- בדיקות ממדיות – מדידת מידות קריטיות מול התכנון באמצעות ציוד מדידה מתאים.
- בדיקות מכניות ופונקציונליות – בהתאם לדרישות המוצר והיישום.
- בדיקות סביבתיות – כאשר הן מוגדרות בפרויקט, כגון מחזורי טמפרטורה, לחות, זעזועים או רעידות.
- בדיקות ויזואליות – לאיתור פגמים כגון סימני שריפה, חללים, שקיעות או עיוותים בהתאם לדרישות האיכות.
הרכבה ורכיבים משולבים
מוצרים טכנולוגיים רבים דורשים יותר מחלק פלסטיק מוזרק. מערך ההרכבה והאוטומציה מאפשר לשלב את החלקים המוזרקים עם אינסרטים מתכתיים, מחברים, ברגים ורכיבים נרכשים למכלולים מוגמרים או חצי־מוגמרים. כך ניתן לצמצם העברות בין ספקים ולנהל טוב יותר את המוצר הסופי ואת תהליך הייצור שלו.
תהליכי ייצור שנבנו לדרישות גבוהות
מוצרים טכנולוגיים יכולים לדרוש דיוק ממדי גבוה, יציבות לאורך זמן, עקיבות, תיעוד ובקרה על שינויים. מערכי האיכות והייצור של רימוני נבנו לתמוך בפרויקטים תובעניים ובשווקים שבהם לקוחות מבצעים מבדקים ובוחנים את תהליך הייצור לעומק.
עבור חברת טכנולוגיה המשמעות היא שתהליך הייצור אינו מתחיל ונגמר במכונת ההזרקה: הוא כולל תכנון, תבנית, הגדרת תהליך, בקרת איכות, תחזוקה וליווי הנדסי לאורך חיי המוצר.
שותף אחד מפיתוח ועד ייצור סדרתי
הנדסת מוצר, תכנון וייצור תבניות, הזרקת פלסטיק והרכבה מתבצעים בתוך הקבוצה, בשלושה אתרים בישראל. במקום שהאחריות תעבור בין מספר ספקים – נקודה שבה לעיתים נוצר פער בין התכנון לבין הייצור – המוצר, התבנית והתהליך נשארים מחוברים תחת אחריות אחת.
עבור הלקוח המשמעות היא ממשק מרכזי אחד, זיהוי מוקדם יותר של בעיות וקשר ישיר בין מה שהמוצר צריך לעשות לבין הדרך שבה הוא מיוצר.
מפתחים מוצר טכנולוגי חדש?
בין אם מדובר במארז שנמצא עדיין בתכנון, במוצר שעובר מאב־טיפוס לייצור סדרתי או בחלק קיים שצריך להעביר מספק אחר – צוותי ההנדסה שלנו יכולים להצטרף כבר מהשרטוט הראשון.
שלחו לנו שרטוט, מודל תלת־ממד או תיאור של האתגר, ונבחן יחד את התכנון, התבנית ותהליך הייצור המתאים.
שאלות ותשובות
כן. צוותי ההנדסה יכולים להצטרף בשלב התכנון וה-DFM ולהמשיך עם הפרויקט דרך תכנון וייצור התבנית, ההזרקה והייצור הסדרתי. במוצרים טכנולוגיים זהו לעיתים השלב שבו ניתן למנוע את השינויים היקרים ביותר בהמשך.
במקרים רבים כן. מעבר נכון לפולימר הנדסי יכול להפחית משקל ולאחד מספר רכיבים לחלק מוזרק אחד. ההיתכנות תלויה בעומסים, בטמפרטורה, בסביבה, בטולרנסים ובכמויות הייצור, ולכן נבחנת כחלק מתהליך הנדסי ו-DFM.
כן. התבניות מתוכננות ומיוצרות בתוך רימוני באמצעות מערכות CAD/CAM ועיבוד CNC, בחיבור ישיר למערכי ההזרקה. הדבר מאפשר לבצע התאמות ושיפורים במהלך הפיתוח והייצור ללא תלות בספק תבניות חיצוני.
כן. ניתן לבחון מוצר, תבנית ותהליך קיימים לצורך העברת ייצור, שיפור התהליך או התאמת המוצר לדרישות חדשות. הבדיקה כוללת את מצב התבנית, תכן החלק, חומר הגלם והדרישות לייצור סדרתי.
יכולות ייצור מלאות. שותף אחד.
תכנון וייצור תבניות, הזרקת פלסטיק, ייצור בחדר נקי, הרכבות ואוטומציה