הבטחת שחרור נקי של החלק מהתבנית

שני מאפייני תכנון קובעים אם ניתן להסיר בקלות חלק שנוצר בוואקום מהתבנית: זווית שיפוע ו חיתוכים חוזרים. הזנחת אחד מהם מובילה להידבקות, לעיוות, לחלקים פגומים ולשינויים יקרים בתבנית.

זווית שיפוע: מדוע היא חשובה

זווית שיפוע היא ההתחדדות של הדפנות הצדדיות, המאפשרת לחלק להחליק מהתבנית. בלעדיה, הפלסטיק מתקרר ונצמד בחוזקה למשטח התבנית, ולכן השחרור קשה או בלתי אפשרי.

גורמים המשפיעים על השיפוע הנדרש

זווית השיפוע המינימלית אינה מספר יחיד — היא תלויה ב:

הנחיות לזווית שיפוע לפי חומר

כללי תכנון לזווית שיפוע

1. יש להחיל שיפוע תמיד על כל משטח אנכי — גם אם השרטוט אינו דורש זאת. תבנית התרמופורמינג אינה תבנית הזרקה; השיפוע חיוני לשחרור.
2. יש להגדיל את השיפוע בהתאם לעומק המשיכה — עבור משיכות רדודות (מתחת ל־50 מ״מ), 2° עשויות להספיק. עבור משיכות עמוקות (מעל 200 מ״מ), יש להשתמש ב־5° או יותר.
3. יש להביא בחשבון את המרקם — אם רוצים משטח בעל מרקם בחלק, מרקם התבנית יגביר את החיכוך. יש להוסיף 1–2° לזווית השיפוע.
4. יש להחיל את השיפוע בכיוון תנועת התבנית — החלק מחליק החוצה בכיוון אחד. יש לוודא שכל המשטחים מתחדדים בכיוון זה.
5. שיפוע משתנה הוא מקובל — לחלקים שונים של התבנית יכולות להיות זוויות שיפוע שונות בהתאם לגאומטריה המקומית. העיקר הוא שלכל משטח אנכי יהיה שיפוע כלשהו.

טעויות נפוצות בזווית שיפוע

• תכנון ללא שיפוע משום ש״תבנית ההזרקה לא הייתה זקוקה לכך״ — תבניות הזרקה משתחררות באופן שונה מתבניות תרמופורמינג
• החלת שיפוע בכיוון הלא נכון — השיפוע חייב להיות בכיוון הסרת החלק
• שכחת שיפוע במאפיינים פנימיים — גם צלעות פנימיות, בליטות וצלעות זקוקות לשיפוע
• שימוש בשיפוע גדול מדי — שיפוע מוגזם גורם לשינוי נראה לעין בעובי הדופן ועלול להשפיע על האסתטיקה של החלק

חיתוכים חוזרים: גורם מכריע

חיתוך חוזר הוא כל מאפיין המונע מהחלק להחליק מהתבנית בכיוון ישר. הוא יוצר ״נעילה״ בין החלק לתבנית.

מאפייני חיתוך חוזר נפוצים

כיצד לטפל בחיתוכים חוזרים

אפשרות 1: ביטול החיתוך החוזר (הטוב ביותר)

יש לתכנן מחדש את המאפיין כדי להימנע מהחיתוך החוזר:

• החלפת הברגה פנימית בחור עובר ובאום מתכתי
• החלפת וו הצמדה בבליטה המותקנת באמצעות בורג
• החלפת שפה חוזרת באוגן ישר

אפשרות 2: תבנית מפוצלת (מקובל)

אם החיתוך החוזר חיוני, יש להשתמש בתבנית הנפתחת לשני חלקים או יותר. החלק משתחרר כאשר חצאי התבנית נפרדים.

פשרות:

• עלות תבנית גבוהה יותר (30–50% יותר מתבנית בעלת חלק יחיד)
• יישור תבנית מורכב יותר
• זמן מחזור ארוך יותר (רצף פתיחה וסגירה של התבנית)
• סימני קו הפרדה אפשריים על פני השטח

אפשרות 3: מקטע כלי נשלף (פשרה)

חלק מהתבנית שניתן להסיר לאחר היצירה, ובכך לאפשר את שחרור החלק.

פשרות:

• הוספת זמן למחזור (שלב הסרה ידני)
• סיכון לחוסר יישור בין מחזורים
• מוגבל לגאומטריות פשוטות של חיתוך חוזר

אפשרות 4: עיבוד שבבי לאחר היצירה (מוצא אחרון)

יש ליצור את החלק ללא החיתוך החוזר, ולאחר מכן לעבד בשבבים את מאפיין החיתוך החוזר.

פשרות:

• הוספת פעולה משנית (עיבוד שבבי ב־CNC, קידוח)
• הגדלת עלות החלק וזמן האספקה
• מעשי רק עבור כמויות ייצור קטנות או מאפיינים קריטיים

מדריך להחלטה בנוגע לחיתוך חוזר