Производство корпуса газоанализатора

Заказчик

ТОО «Intelligent Protective System» — производитель электроники, в частности персональных газоанализаторов.
 

Задача

Заказчик обратился за помощью в организации серийного производства корпусов газоанализатора. 

Первоначальные требования:

  • метод производства — литье под давлением;
  • габариты корпуса — 78 x 58 x 28 мм.

Исходные данные для работы — 3D-модель корпуса в формате «*.step» (рис.2).  

  

Рис. 1 — 3D-модель корпуса
 

Решение

Мы оптимизировали конструкцию корпуса, спроектировали пресс-форму и запустили серийное производство корпусов газоанализатора.

Разработка концепции

Заказчик пришел с готовыми дизайном и конструкцией корпуса: конструкторы Promwad их изучили. Так выявился ряд особенностей конструкции, потенциально проблемных для производства.  

Поэтому, мы предварительно провели анализ корпуса на технологичность и проливаемость

Рис.2 — Анализ разнотолщинности корпуса из прозрачного поликарбоната

В результате потребовалось скорректировать некоторые элементы. Так мы сделали конструкцию более технологичной и снизили риск дефектов на производстве.  

Разработка конструкции

Технология производства корпуса газоанализатора — инжекционное литье пластика в пресс-формы под давлением.

Корпус состоит из двух полукорпусов. Каждый полукорпус производится методом овермолда:

  1. отливается основа полукорпуса из прозрачного поликарбоната (рис.3);
  2. отлитый полукорпус вставляется в специальное гнездо другой пресс-формы;
  3. производится повторная заливка мягким полимером — термопластэластомером, ТРЕ.

При литье поликарбоната использовали пять резьбовых латунных втулок:

  • четыре с резьбой М2 для закручивания винтов;
  • одна с резьбой М2,5 для установки клипсы крепления. С помощью клипсы корпус можно крепить на ремень или карман.

После скручивания винтами получается жёсткий корпус с эргономичным мягким «чехлом». Он уплотняет полукорпуса и обеспечивает соответствие стандарту IP67.

Рис. 3 — Основы полукорпусов из поликарбоната с латунными закладными

Рис. 4 — Полукорпуса после овермолда

Постановка на производство

Первый этап подготовки пресс-формы — анализ 3D-моделей производителем. Поскольку наши специалисты предварительно проверили и скорректировали конструкцию корпуса, дополнительных изменений не потребовалось.

Следующий этап — проектирование пресс-формы в САПР.

Затем приступают к производству пресс-форм (рис.5).

Производство длится 1,5-2 месяца.

  

Рис. 5 — Формообразующие плиты пресс-форм в процессе производства

В финале готовые части пресс-формы собирают и устанавливают на литьевую машину (термопластат автомат) (рис.6).

После этого проводят первые испытания с получением образца T1 — trial one.

Рис. 6 — Пресс-форма установлена на литьевую машину

Важный шаг — оценка соответствия опытных образцов геометрическим размерам. После охлаждения полимер обычно усаживается. Поэтому, линейные размеры остывшей детали всегда меньше аналогичных размеров в теле пресс-формы.

Собираемость изделия проверяется как на производстве специалистами отдела контроля качества, так и самим заказчиком.

Обычно, для получения согласованного к производству образца, нужно несколько итераций следующих этапов:

  • анализа образцов;
  • согласования образцов;
  • внесения корректировок в пресс-формы 
  • разборки пресс-форм и их физической корректировки; 
  • сборки и установки на литьевую машину с получением следующей итерации образцов;
  • и т.д.

В нашем случае, таких итераций понадобилось три.

Материал достаточно мягкий. При раскрытии и выталкивании из пресс-формы происходит его прилипание к формообразующей поверхности. Корпус деформируется.

Поэтому, перед нами стояла сложная задача — обеспечить равномерный стык полукорпусов после сборки.

Другая сложность — обеспечить нажатие мягкой кнопки при отрицательных температурах.

Как мы решили эти противоположные проблемы?

Мы провели несколько корректировок пресс-форм с изменением угла наклона формообразующих и корректировки толщины материала в проблемных местах. Для получения желаемого качества применяли материалы с различной твёрдостью. 

На рисунке 7 — первый вариант с неравномерным стыком и финальный, согласованный к производству.

Рис. 7 — Решение проблемы неравномерного стыка при производстве корпуса газоанализатора


Результат

Клиент одобрил спроектированную пресс-форму и запустил первую партию — 5000 корпусов.

  

 

Другие кейсы

Расскажите нам о своей задаче!

Вся предоставленная информация останется конфиденциальной.