האם כדאי להשקיע בתבנית הזרקה? שלבי תכנון מוקדמים להתאמת תבנית לאופי המוצר והתקציב

מה היא תבנית הזרקה?

תבנית היא מכונה, או מכשיר לייצור המוני של פריט בעל מבנה ותצורה ספציפיים למוצר מסוים.

את האפיון לאיכויות ורמות דיוק התבנית מכתיב בעל המוצר שלשם ייצורו הוא זקוק למכונה שתייצר עבורו בכמויות גדולות במחירים נמוכים ככל האפשר.

רוב התבניות עשויות מתכת, ורוב תבניות ההזרקה עשויות מפלדה ,אותה יש לעבד במכונת CNC ובכלי עיבוד שבבי שונים בעלי רמות דיוק גבוהות.

הזרקת פלסטיק היא איננה טכנולוגיה חדשה, היא קיימת למעלה מ-60 שנה בתצורתה הנוכחית,

עיקר השינויים חלו בחומרי הגלם ,במכונות הייצור ובמכונות  CNCוהדיוקים המשמשים לבניית התבנית.

מפעל לבניית תבניות הוא למעשה מפעל עיבוד שבבי בעל מגוון רחב של מכונות CNC מדוייקות,השינוי המהותי הוא בהלך המחשבה של הטכנולוגים במפעל.

בעוד שברצפת יצור המוני, כל שנית עבודה של מכונת CNC חשובה, הרי שאצל יצרן תבניות הכל הרבה יותר רגוע, הליך העבודה דומה יותר לסדנת פיתוח או בונה דגמים.

איך נראית תבנית הזרקה?

ללא קשר האם קיים הצורך לייצר תבניות למוצרי פלסטיק, סיליקון או לייצר תבניות כבישה , צריכים לדעת שכל תבנית בנויה מפלטות, "פרוסות" פלדה שנערמות זו על גבי זו בצורה מדויקת, לכל פלטה יש אפיון חומרים שונה ותפקיד שונה, למביט מהצד, התבנית תראה מעין "כריך" גדול.

בחלק מהתבניות יש שימוש בבוכנות במנגנונים שמופקדים על פעולה מסוימת, כך שבחלק מהתבניות ניתן יהיה להבחין בחוטי חשמל ותקעים שמתחברים למערכות פיקוד.

מתי זה כדאי?

ישנם חלקים שנולדו משלב הרעיון להיות מתוכננים לייצור מפלסטיק, עליהם לא נרחיב כרגע.

לעומת זאת ישנם חלקים שבשלב התכנון יועדו לעיבוד שבבי, כירסום וחריטה CNC, אך שינויים בתכנון ובצריכת הכמויות השתנו ,כך במחלקת הנדסה עלה הצורך להיערך מחדש.

והסבת המוצר לטכנולוגיה שונה נלקחת בחשבון.

איך מתחילים את תהליך יצירת תבניות הזרקה?

ראשית, יש להסב את המודל שיוצר עד כה ב-CNC, תכנון החלק עבור התאמתו להזרקת פלסטיק, לאחר שהוטמעו בחלק השינויים הנחוצים לטובת התבנית, יש לבדוק שמאפייני החלק מבחינת תפקוד המוצר לא נפגעו.

עתה יש לתכנן את פריסת החלק בתבנית, לבחור את סוג חומר הגלם ולקבוע את כמות המוצרים המופיעים בתבנית.

לדוגמה, אם נירצה לייצר בשנה 10 מליון מברשות שיניים, לא נוכל להסתפק במוצר אחד בתבנית.

נירצה לייצר בתוך התבנית 10 יחידות, כך שבכל פעולה, ייצאו מהתבנית 10 מברשות ונקצר את זמני הייצור באופן משמעותי (על חשבון המחיר).

לאחר מכן יש לבחור בצורת חליצה רצויה, איך המוצר עוזב ונחלץ מהתבנית בתום תהליך ההזרקה, ואופן כניסת החומר אל חלל המוצר.

פרטים ופרמטרים רבים שעליהם לא הרחבתי חיוניים ברמת תכנון התבנית והם משתנים בהתאם למבנה וצרכי המוצר.

במידה והכמויות הן קטנות ואין לפרויקט תקציב לבניית מתקנים ומכשירים (TOOLING) יש יתרון לכרסום וחריטה CNC.

במקרים בהם הכמות עוברת את רף האלפים, לתבנית הזרקה יש יתרון משמעותי, אך יש לזכור את עלויות ההקמה הגבוהות שבהשקעה זו.

במקרים מסוימים שנחוצות כמויות קטנות אך יש אילוץ שהמוצר יהיה מפלסטיק, ניתן לבנות תבנית פשוטה יחסים, ולבצע עבודות משלימות בחריטה וכרסום CNC מדויק.

לדוגמה, אם נרצה לייצר 100 מארזים לרכיבים אלקטרוניים בעלי פתחים בצדדים, דבר שמייקר משמעותית את התבנית, נוכל לבנות תבנית ללא הפתחים בצדדים, ולאחר ייצורם, לבנות מתקן שמתאים את החלק במדויק למכונת בכרסום או החריטה ואז להשלים את פעולות יצירת הפתחים בכרסום או חריטה CNC.