כשהחלק חייב להיות רך — והתבנית עוד רחוקה
אטם שמונע חדירת מים, ידית שנעים לאחוז בה, כרית מגע לעור, כפתור גמיש, שרוול הגנה על כבל — בהרבה מוצרים יש לפחות חלק אחד שאי אפשר להדפיס בפלסטיק קשיח ואי אפשר לוותר עליו בבדיקה. יציקת סיליקון לאב טיפוס היא הדרך המהירה להשיג בדיוק את החלקים האלה בכמות קטנה, בלי לפתוח תבנית ייצור יקרה ובלי להתפשר על תחושת החומר. חשוב להבחין: כאן הסיליקון הוא החלק עצמו, בשונה משיטת ייצור דגמים בתבנית סיליקון, שבה הסיליקון משמש כתבנית לחלקים קשיחים.
איך התהליך עובד בפועל
- דגם אב. מייצרים מודל של החלק הרצוי — בדרך כלל מודפס ברזולוציה גבוהה ומלוטש, כי כל פגם במשטח יועתק לכל היציקות. איכות ההדפסה כאן מכריעה, ראו הדפסת SLA מול FDM.
- בניית תבנית. סביב דגם האב יוצקים תבנית — לרוב משרף קשיח או מסיליקון קשיח יותר — בשני חצאים, עם תעלת מזיגה ופתחי אוורור.
- ערבוב ויציקה. סיליקון דו-רכיבי מעורבב ביחס מדויק, מוצא ממנו אוויר בוואקום ונמזג לתבנית. פספוס ביחס או ערבוב חלקי גורמים לחלק שלא מתקשה כראוי.
- הקשייה ושחרור. לאחר זמן ההתקשות מוציאים את החלק, גוזמים עודפים ובודקים מול המידות.
אותה תבנית מספקת בדרך כלל עשרות יציקות לפני שהיא מתבלה — יותר מספיק לסדרת בדיקות, לדגמי תצוגה ולסבב לקוחות ראשון. הזמן מקצה לקצה, מקובץ תכן מוכן ועד חלקים ביד, נמדד בדרך כלל בימים ולא בשבועות, וזה בדיוק מה שהופך את השיטה לכלי כל כך שימושי באמצע פיתוח: אפשר לגלות ביום שני שהאטם דולף, לתקן את המודל ולהחזיק ביום חמישי גרסה מתוקנת.
לבחור את החומר הנכון: הכול מתחיל בקשיות
הפרמטר הראשון שמגדירים הוא דרגת הקשיות (Shore A). ג'ל רך במיוחד מתאים לכריות מגע ולסימולציית רקמה; טווח בינוני מתאים לאטמים, לרצועות ולידיות אחיזה; חומר קשיח יחסית מתאים לגלגלים, לרגליות ולחלקים שסופגים רעידות. אפשר ורצוי ליצוק כמה גרסאות באותה צורה ובקשיות שונה ולתת למשתמשים להחליט — זהו אחד היתרונות הגדולים של השיטה, וכמעט בלתי אפשרי לעשות אותו עם תבנית ייצור. פרמטרים נוספים שיש לקבוע: שקיפות או צבע, עמידות בחום, התארכות עד קרע, ואם יש מגע ממושך עם עור — התאמת החומר לשימוש כזה. הרחבה על שיקולי חומר במאמר על בחירת חומרים למוצר.
מה חשוב לתכנן מראש
- כיוון השחרור. סיליקון גמיש וסלחני בהרבה מפלסטיק קשיח, ולכן מותר לו לצאת מהתבנית גם עם חיתוכים תחתיים מתונים — יתרון גדול בשלב האבטיפוס.
- עוביים. קיר דק מדי לא ימלא, קיר עבה מדי יתקשה לאט ועלול לכלוא בועות.
- בועות אוויר. האויב מספר אחת. שאיבת ואוויר לפני המזיגה ותכנון נכון של פתחי אוורור פותרים את רוב המקרים.
- הידבקות למשטח. סיליקון אינו נדבק לרוב הדבקים הרגילים. אם החלק הרך אמור להתחבר לחלק קשיח, מתכננים חיבור מכני — תעלה, בליטה או מכפלת שמחזיקה אותו במקום.
- התכווצות קלה. קטנה אך קיימת; במידות קריטיות מודדים את היציקה הראשונה ומתקנים.
מתי לעצור ולעבור לייצור אמיתי
יציקה ידנית מצוינת לעשרות יחידות ולא הרבה מעבר. ברגע שנדרשות מאות או אלפי יחידות, האחידות בין החלקים הופכת לבעיה, עלות העבודה ליחידה גבוהה, והתבניות מתבלות. זו הנקודה שבה עוברים לתהליכי ייצור סדרתיים לסיליקון — נושא שכולו מפורט במאמר על פיתוח מוצר מסיליקון. שווה לתכנן את המעבר הזה מראש, כי חלק שנוצק ידנית לא תמיד ניתן לייצור בשיטה סדרתית ללא שינויי תכן.
חלופות שכדאי לשקול
לא כל חלק רך חייב סיליקון. להדפסה בחומר גמיש יש יתרון עצום בזמן — אין תבנית בכלל, ואפשר לשנות גרסה תוך שעות; המגבלות והיתרונות מפורטים במאמר על הדפסת חלקים גמישים. ולחלקים קשיחים בסדרה קטנה, השיטה המקבילה מתוארת במאמר על יציקות ואקום לסדרה קטנה.
אם במוצר שלכם יש חלק שחייב להיות רך, כדאי לטפל בו מוקדם — הוא לרוב מה שקובע איך המוצר מרגיש ביד. מאמרים נוספים בנושא מחכים באשכול בניית אב טיפוס ומודלים.
רוצים להפוך רעיון למוצר? צרו קשר עם צוות פרוג'קטס האוס בע"מ – טלפון: 054-8936922 | דוא"ל: info@projects-house.com – ונשמח ללוות אתכם משלב הרעיון ועד המדף.
