Formowanie wtryskowe znane jest z wytwarzania dużych ilości części o wąskich tolerancjach.Projektanci wyrobów medycznych mogą jednak nie zdawać sobie sprawy, że niektórzy producenci kontraktowi mogą również w opłacalny sposób tworzyć prototypy próbek funkcjonalnych do celów testowania i oceny.Niezależnie od tego, czy chodzi o urządzenia jednorazowego użytku, urządzenia wielokrotnego użytku, czy trwały sprzęt medyczny, formowanie wtryskowe tworzyw sztucznych to wszechstronny proces, który może pomóc w szybszym wprowadzaniu produktów na rynek.
Jak w przypadku każdego procesu produkcyjnego, istnieją najlepsze praktyki dotyczące formowania wtryskowego.Dzielą się na cztery główne obszary: projektowanie części, dobór materiałów, oprzyrządowanie i zapewnienie jakości.
Zastanawiając się, co się sprawdza, i ściśle współpracując z doświadczonym producentem, można uniknąć typowych błędów, które skutkują dodatkowymi kosztami i opóźnieniami.W poniższych sekcjach wyjaśniono, co projektanci medyczni muszą wziąć pod uwagę przy zlecaniu projektu formowania wtryskowego na zewnątrz.
Projekt części
Projektowanie pod kątem produktywności (DFM) to proces projektowania części tak, aby były łatwe w produkcji.Części o mniejszych tolerancjach charakteryzują się większymi różnicami wymiarowymi między częściami i są zwykle łatwiejsze i tańsze w wykonaniu.Jednak większość zastosowań medycznych wymaga węższych tolerancji niż te stosowane w produktach komercyjnych.Dlatego podczas procesu projektowania części ważna jest współpraca z partnerem produkcyjnym i dodanie do rysunków odpowiedniego rodzaju tolerancji komercyjnych lub precyzyjnych.
Nie ma jednego rodzaju tolerancji przy formowaniu wtryskowym, a pominięcie szczegółów rysunku może skutkować powstaniem części, które nie będą pasować prawidłowo lub będą zbyt kosztowne w produkcji.Oprócz tolerancji wymiarowych należy rozważyć, czy należy określić tolerancje prostoliniowości/płaskości, średnicy otworu, głębokości otworu nieprzelotowego i koncentryczności/owalności.W przypadku zespołów medycznych należy współpracować z partnerem produkcyjnym, aby określić, jak wszystkie części pasują do siebie w tak zwanym zestawie tolerancji.
Wybór materiału
Tolerancje różnią się w zależności od materiału, dlatego nie oceniaj tworzyw sztucznych tylko na podstawie właściwości i ceny.Wybór jest szeroki, od standardowych tworzyw sztucznych po żywice konstrukcyjne, ale wszystkie te materiały mają coś wspólnego.W przeciwieństwie do druku 3D, formowanie wtryskowe może wytwarzać części o dokładnych właściwościach końcowych.Jeśli projektujesz prototypy pilotażowe, pamiętaj, że masz możliwość wykorzystania tego samego materiału, co w produkcji.Jeśli potrzebujesz tworzywa sztucznego zgodnego z określoną normą, rozważ poproszenie o certyfikat jakości (COA), aby upewnić się, że materiał do formowania wtryskowego – a nie tylko jego poszczególne składniki – spełnia wymagania.
Obróbka
Producenci najczęściej tworzą formy wtryskowe z aluminium lub stali.Oprzyrządowanie aluminiowe kosztuje mniej, ale nie może dorównać narzędziom stalowym pod względem dużych ilości i precyzji.Chociaż amortyzacja kosztu formy stalowej może zająć więcej czasu, stal jest opłacalna w przypadku dużej liczby części.Na przykład, jeśli stalowa forma o wartości 10 000 dolarów na jednorazowy produkt medyczny jest amortyzowana w 100 000 częściach, koszt oprzyrządowania wyniesie zaledwie 10 centów za część.
Oprzyrządowanie stalowe może być również właściwym wyborem w przypadku prototypów i mniejszych serii, w zależności od możliwości wtryskarki.Dzięki głównemu modułowi matrycy i ramie zawierającej wlewy i wlewy, kołki prowadzące, przewody wodne i kołki wypychające, płacisz tylko za gniazdo formy i szczegóły rdzenia.Formy rodzinne zawierające więcej niż jedno gniazdo mogą również obniżyć koszty oprzyrządowania dzięki umieszczeniu wielu różnych projektów w tej samej formie.
Zapewnienie jakości
W przypadku medycznego formowania wtryskowego nie wystarczy w większości przypadków produkować dobre części, a następnie pozwolić działowi kontroli jakości wychwycić wszelkie wady.Oprócz wąskich tolerancji części medyczne wymagają wysokiego stopnia dokładności.Próbki DFM, T1 oraz badania i inspekcje poprodukcyjne są ważne, ale kontrola procesu ma kluczowe znaczenie w przypadku takich zmiennych, jak temperatura, natężenie przepływu i ciśnienie.Zatem wraz z odpowiednim sprzętem osoba zajmująca się wtryskiem medycznym musi być w stanie zidentyfikować atrybuty krytyczne dla jakości (CTQ).
W przypadku wyrobów jednorazowego użytku, wyrobów medycznych wielokrotnego użytku i trwałego sprzętu medycznego formowanie wtryskowe może pomóc w szybszym wprowadzaniu produktów na rynek po zakończeniu prototypowania alfa i beta.Formowanie wtryskowe jest znane ze wspierania produkcji na dużą skalę, ale możliwe jest również opłacalne prototypowanie pilotażowe.Osoby zajmujące się formowaniem wtryskowym mają różne możliwości, dlatego rozważ staranny wybór dostawcy jako dodatkową najlepszą praktykę przy następnym projekcie.
Czas publikacji: 21 marca 2023 r