O primeiro desenho mostrava uma junta simples. O segundo continha dois pinos de localização, um lábio de alívio de pressão, três vedações de porta, uma dobradiça flexível e uma aba de coleta que o robô podia utilizar simultaneamente. Cada um desses recursos economizava pelo menos um item ou operação. Juntos, eles apresentavam os desafios de moldagem e inspeção que não estavam contemplados na cotação inicial.

Projetos complexos de borracha estão sendo cada vez mais utilizados porque os engenheiros desejam peças de borracha que desempenhem todas as funções — vedação, movimentação, retenção, amortecimento, direcionamento de fluidos e suporte de montagem — em uma única peça. Tecnologias de moldagem mais recentes permitem a criação dessas peças, mas a capacidade de fabricação e a margem funcional da peça devem continuar sendo aprimoradas em seus projetos.

As funções resultam nas primeiras curvas.

Em alguns casos, um cordão moldado distribui a pressão uniformemente ao redor da área da porta sem a necessidade de submeter toda a flange à carga. Uma seção oca de uma peça pode reduzir a força aplicada. A movimentação da pressão pode ser feita com um componente de diafragma. Com a moldagem, você nem precisa esperar pelos fixadores — a peça pode ser fabricada para ser posicionada diretamente por um pino.

A utilização de componentes com funcionalidades integradas permite a redução de peças soltas e de algumas etapas de montagem, mas pode resultar em mais de uma causa de falha. A quebra de um pino de localização pode, inicialmente, não afetar a vedação, enquanto um pequeno erro na espessura do diafragma pode levar rapidamente a uma resposta incorreta.

A embalagem fornece os últimos detalhes.

Devido às restrições de espaço, as vedações precisam acomodar múltiplas portas e cordões de vedação com as menores dimensões possíveis. Os componentes eletrônicos precisam ser protegidos por uma barreira, resfriadores e aberturas de ventilação.

A parte da máquina que contém o óleo para resfriar o diesel do motor de Parker é o caso em que essas mudanças resultaram em diferentes tipos de Diamond Seal, que variam de um simples anel de borracha a outros mais complexos que envolvem múltiplas portas. Os compostos foram selecionados adequadamente para a parte que continha líquido refrigerante e para outra que continha óleo. De acordo com Parker, os testes, que foram realizados colocando o componente no motor e no banco de testes com 3.000 horas de variação de temperatura, foram concluídos. [2]

A pequena escala amplifica a variação.

A caixa de monitoramento de glicose vestível da SIMTEC envolvia peças com pesos de 0,03, 0,11 e 0,33 gramas, incluindo dois componentes de LSR mais policarbonato. Tolerâncias rigorosas, tamanho reduzido e manuseio relacionado à estática levaram a ferramentas especializadas, separação de cavidades e uma célula de sala limpa personalizada. [1]

O caso demonstra como a complexidade do projeto de peças de borracha vai além da cavidade. Uma pequena peça de borracha moldada sob medida pode ser fácil de preencher, mas difícil de desmoldar, contar ou orientar. As superfícies de manuseio e a embalagem precisam ser revisadas enquanto a geometria ainda pode ser alterada.

O molde deve liberar a forma.

Recortes, nervuras finas e nervuras profundas afetam o ponto de estiramento da peça durante a desmoldagem. Um elemento pode funcionar na montagem, mas rasgar na linha de partição ou permanecer na metade errada do molde. A estratégia de ângulo de saída, fechamento, ventilação e ejetor deve ser discutida com o moldador.

A moldagem de precisão em borracha também depende do fluxo. Seções finas podem congelar ou curar antes que áreas distantes sejam preenchidas. Transições de espessura para afinamento podem aprisionar ar. A posição do ponto de injeção pode deixar uma linha de junção na área de maior tensão. A simulação apoia a discussão, mas não substitui os testes com as ferramentas.

Necessidades de medição Questões locais

Uma tolerância de perfil geral pode ocultar a característica que importa. Uma vedação multiportas pode exigir altura e posição locais do cordão em relação aos furos dos parafusos. Um diafragma pode exigir mapas de espessura em vez de uma única leitura central. Uma dobradiça pode exigir força versus deslocamento.

Peças de borracha moldadas sob medida deformam-se sob a pressão da sonda, e seu formato livre pode diferir do formato após a instalação. O plano de inspeção deve especificar o suporte, o condicionamento, a referência e a força de contato. Métodos ópticos podem ser úteis quando o contraste e a reflexão da superfície são controlados.

A modelagem prevê uma direção.

O guia Parker's Integral Seal observa que a análise de elementos finitos pode prever a deformação e a concentração de tensão usando a geometria da seção transversal e os dados do material. Também afirma que a previsão deve ser combinada com o conhecimento histórico do material e testes de desempenho específicos. [3]

Esse limite é importante para uma peça integrada. São necessários dados hiperelásticos do composto e da temperatura corretos, e as suposições sobre atrito ou contato podem alterar a compressão prevista. Um gráfico de tensão colorido não é um teste de vazamento.

A complexidade exige um mapa de falhas.

Marque cada elemento no desenho com sua função, carga e consequência da variação. Em seguida, conecte-o ao elemento de processo que o cria e ao método que o verifica. Esse mapeamento revela elementos que aumentam o custo sem proteger um requisito.

Para geometrias complexas de borracha, as peças protótipo devem reproduzir com a maior precisão possível a espessura, a superfície e o material críticos. Um polímero macio impresso pode servir para verificar a embalagem, mas fornece pouca informação sobre elasticidade, resistência da ligação ou fadiga.

Liberação por função

Valide a moldagem de borracha de precisão por cavidade e após todas as operações secundárias. Meça a geometria local crítica, inspecione os canais de injeção e as aberturas de ventilação e teste cada função pretendida em equipamentos representativos. Adicione ciclos térmicos, de fluido, de pressão e de movimento na sequência em que o equipamento será submetido.

Após os testes, localize os danos em relação ao mapa de características original. Um vazamento próximo a uma porta, um rasgo na base de uma dobradiça ou uma marca de manuseio em um cordão indicam uma correção diferente. Isso torna a complexidade do projeto de peças de borracha diagnosticável em vez de misteriosa.

Uma segunda utilização de peças moldadas em borracha sob medida se justifica quando a integração elimina um risco comprovado de vazamento ou de montagem. Se a forma apenas oculta diversas tolerâncias não controladas dentro de um componente, a simplificação pode ser a decisão de engenharia mais acertada.

Uma revisão de tolerâncias também deve incluir a manutenção da ferramenta. Vedações finas e pequenas aberturas de ventilação podem sofrer alterações conforme o molde se desgasta ou é limpo. Defina quais dimensões e características da superfície serão verificadas após a manutenção e preserve uma comparação inicial antes que a ferramenta retorne à produção de rotina.

A Yida consegue analisar peças de borracha multifuncionais quando o cliente fornece o modelo 3D, as funções características, os componentes de acoplamento, os materiais, as cargas, o método de montagem e os limites de teste. Isso permite que a forma complexa seja dividida em questões de engenharia moldáveis ​​e mensuráveis.