أخبار ar.wedoany.com، مع استمرار نمو الطلب على مكونات السيليكون المصغّرة في قطاعات التقنية الطبية وإلكترونيات السيارات والتطبيقات عالية المستوى، تشهد تقنية القولبة الدقيقة للغاية توسعاً سريعاً. وقد أنشأت شركة Starlim النمساوية لمعالجة السيليكون قسمًا متخصصًا للقولبة الدقيقة في مقرها الرئيسي في Marchtrenk، مجهزًا بآلات الحقن MicroPower من مجموعة Wittmann ومرافق غرف نظيفة مخصصة، لتلبية متطلبات الإنتاج في مجالات الأجهزة الطبية وغيرها.
"كل ما يقل وزنه عن 10 ملليغرامات يُعتبر قولبة دقيقة"، كما يقول Dominik Kreuzmayr، قائد فريق التسويق والمهندس السابق للتطوير الداخلي في قسم القولبة الدقيقة. وقد عرض نموذجين يعكسان دقة تقنية حقن القولبة الدقيقة الحالية: حلقة دائرية (O-ring) بقطر 0.7 ملم وسماكة حلقة 0.4 ملم، ومكوّن لسماعة أذن طبية بأبعاد 6×5×1 ملم. يتكون الأخير من غشاء أزرق من مطاط السيليكون السائل (LSR) وإطار من البولي بوتيلين تيريفثالات (PBT) الحراري البلاستيكي. وأشار Kreuzmayr إلى أن آلات MicroPower تحظى بتقدير كبير بفضل دقتها الاستثنائية في تنفيذ جميع إعدادات المعلمات. "هذه الديناميكية فائقة الحساسية، مقترنة بضبط ثابت ودقيق للغاية، ترسي معيارًا جديدًا"، مضيفًا: "الناس يعيدون بالفعل النظر في معاييرهم المتعلقة بموثوقية العملية وقابليتها للتكرار".
يتم إنتاج مكوّن سماعة الأذن الطبية بواسطة آلة حقن MicroPower الكهربائية بالكامل في قالب أحادي التجويف. "بالنسبة للإنتاج الصناعي بكميات كبيرة، نستخدم أربعة تجاويف كحد أقصى"، كما يقول Kreuzmayr، مشيرًا إلى أن 16 تجويفًا قد تضر بدقة المقياس دون المليمتري، حيث يصبح تقارب ترتيب التجاويف أمرًا حاسمًا. يتمثل التحدي الرئيسي في إنتاج هذا المكوّن في الحفاظ على تفاوتات ضيقة في منطقة الغشاء المتموج. "يجب الاعتماد على دقة التحكم في آلة الحقن، لأنه على عكس المكونات الأكبر حجمًا، لا توجد هنا وسادة مادة منصهرة متبقية"، كما يشير Günter Polt، مهندس التطبيقات في قسم حقن القولبة الدقيقة في Starlim. ويضيف Polt، الذي يتمتع بخبرة تقارب 30 عامًا في مجال حقن السيليكون، أنه بعد انتقاله إلى قسم القولبة الدقيقة قبل عدة سنوات، اكتشف أنه لا يمكنه الحكم على جودة المكونات بالعين المجردة.
يتراوح نطاق التفاوتات المسموح بها لمكوّن سماعة الأذن الطبية بين زائد وناقص ميكرومترين، الأمر الذي يتطلب ضبطًا وتحكمًا دقيقين للغاية في قوة الإغلاق، وهو أمر بالغ الأهمية لإعادة إنتاج الصوت والتجميع الفعال. يتم تصنيع القوالب في ورشة تصنيع القوالب الداخلية لشركة Starlim، والتي تعود أصولها إلى شركة Sterner Werkzeugbau GmbH لتصنيع القوالب التي أسسها Franz Sterner في عام 1974. وبعد عقد من الزمن، تأسست شركة Starlim Spritzguss GmbH (المعروفة سابقًا باسم Starlim Gummi- und Kunststoffverarbeitung GmbH)، وقد تطور القسمان ليصبحا كيانًا متكاملًا لا يتجزأ، حيث تُستخدم القوالب اليوم حصريًا في عمليات الإنتاج الخاصة بالشركة. وتُستخدم تقنيات الليزر المتقدمة والطباعة ثلاثية الأبعاد الدقيقة لتصنيع قوالب تلبي معايير الجودة الصوتية.
بالنسبة للإنتاج بكميات كبيرة، تخطط Starlim لاختبار خصائص اهتزاز الغشاء عبر الإنترنت، أي بعد عملية الحقن مباشرة وبينما لا يزال المكوّن داخل تجويف القالب. وقد قام صانعو القوالب بدمج مولّد صوتي ونظام قياس بالليزر في قابض الروبوت. ويقول Kreuzmayr إنه بفضل تقنيات القوالب والمعالجة المبتكرة، تم تحقيق اختراق في إنتاج مكوّن سماعة الأذن الطبية.
تشغل وحدة عمل MicroPower مساحة أرضية تبلغ مترين مربعين فقط، وتضم معدات تشمل وحدة الإغلاق، ونظام الحقن، ومعالجة المواد، والأتمتة، ومنظمات الحرارة، وأنظمة مراقبة الجودة. ويضمن التصميم الكهربائي بالكامل مع الأدلة الخطية ونظام المفصل الخماسي النقاط عالي الدقة حماية القالب وتوزيعًا موحدًا لقوة الإغلاق.
ويشير Jochen Sassmann، مدير المبيعات الإقليمي لمجموعة Wittmann، إلى أن تصميم الآلة يسمح للمكبس الحقن بالتحرك مباشرة إلى خط فاصل القالب، مما يمكن من تقليل أو إزالة بوابة الحقن بشكل كبير، وهو أمر ذو أهمية كبيرة لحقن السيليكون حيث لا يمكن إعادة تدوير مطاط السيليكون السائل (LSR) بعد البلمرة الكاملة. ويوضح Sassmann أن مفهوم هذه الآلة يتطور باستمرار، ويحدد اليوم المستوى التقني للقولبة الدقيقة من حيث الدقة والكفاءة، وتحافظ مجموعة Wittmann (التي تضم Battenfeld) على هذه الميزة التنافسية بفضل آلات MicroPower. منذ إنشاء قسم القولبة الدقيقة في Starlim قبل خمسة عشر عامًا، كانت Battenfeld هي الوحيدة القادرة على توفير آلات دقيقة للإنتاج الصناعي بكميات كبيرة. وتعمل حاليًا عدة آلات MicroPower في Marchtrenk، بعضها يُستخدم في تصنيع منتجات جراحة العيون. وتشمل التكوينات أنظمة أحادية المكوّن، وأنظمة ثنائية المكوّن، بالإضافة إلى أنظمة متكاملة تربط بين آلتين منفصلتين بواسطة روبوت. ووفقًا لشركة Wittmann، تعمل الأنظمة المتكاملة على زيادة المرونة، ويوفر مفهوم MicroPower حرية كبيرة في الأتمتة، حيث يستوعب عبر واجهاته أنظمة معالجة متنوعة، بما في ذلك الأنظمة المطورة داخليًا في Starlim، بالإضافة إلى روبوتات SCARA المثبتة عموديًا داخل وحدة إنتاج MicroPower.
بالنسبة لكل مشروع جديد، تقوم Starlim بالتحقيق الشامل في مفهوم الإنتاج الذي يحقق كفاءة إجمالية أعلى. تمثل المنتجات ثنائية المكوّن حوالي 40% من حجم الإنتاج، ويتوقع فريق القولبة الدقيقة زيادة هذه النسبة نظرًا لتزايد الاستفسارات عن المكونات ثنائية المكوّن، على الرغم من الحاجة إلى وقت إضافي لتطوير المنتج. وتُعد دفعات الإنتاج بملايين القطع أمرًا معتادًا، وتتعامل آلات MicroPower بموثوقية مع هذه التحديات القصوى، وتضمن للفريق عمليات تصنيع آمنة. ويخلص Kreuzmayr إلى القول: "من خلال التواصل السريع والمباشر، وجدنا حلولًا لجميع التحديات التي واجهتنا. وبفضل شراكتنا، نتمكن من الاستفادة الكاملة من القدرات التقنية للآلات".
