مجسم مصغر مصبوب من الراتنج

صب الراتنج عملية نسخ، وليست عملية قولبة بالمعنى التقليدي. يُعلق النموذج الأصلي النهائي في قالب سيليكون، ثم يتصلب السيليكون حوله ويُفتح، وبعد ذلك تُصب كل قطعة إنتاجية يدويًا في التجويف الناتج على شكل راتنج سائل ثنائي المكونات يتصلب. لا حاجة لقالب معدني أو ضغط حقن. والنتيجة هي أن النموذج الأصلي نفسه يمكن أن ينتقل من مرحلة الموافقة إلى أول قطعة قابلة للبيع في غضون أيام قليلة، وتفاصيل السطح محدودة فقط بالنموذج الأصلي والسيليكون، وليس بقدرة القالب الفولاذي على التدفق. أما المقابل فهو الجهد المبذول: تُصب كل قطعة، وتُفك من القالب، وتُشذب، وتُفحص على حدة، لذا تنخفض تكلفة الوحدة مع زيادة الحجم ببطء أكبر بكثير من عملية الحقن.

نُنتج مجسمات راتنجية مصغرة، بدءًا من مجسمات ألعاب الطاولة بحجم 28 مم وصولًا إلى مجسمات العرض بحجم 150 مم تقريبًا، ما يغطي النطاق الذي تبقى فيه عملية الصب اليدوي اقتصادية وتبقى فيه التفاصيل واضحة. في المجسمات الصغيرة، يتراوح طول المجسم الذي يتراوح حجمه بين 28 و32 مم بين 30 و35 مم تقريبًا، بما في ذلك قاعدته، ويجب تصميم التفاصيل في هذا الحجم مع مراعاة الطلاء وليس النحت فقط. أما في المجسمات الكبيرة، التي يتراوح حجمها بين 120 و150 مم، تبدأ قطعة الراتنج في منافسة الفينيل المصبوب بالدوران، حيث يتفوق الراتنج في تفاصيل السطح ولكنه أقل وزنًا ومقاومة للسقوط. عند تجاوز حجم 200 مم تقريبًا، يصبح حجم قالب السيليكون وحجم الراتنج لكل صبة عاملين يجعلان الفينيل المصبوب بالدوران الخيار الأفضل، إلا إذا كانت القطعة عبارة عن مجموعة أجزاء.

تنشأ الفقاعات من ثلاثة مصادر، ولكل منها حلٌّ خاص. يُزال الهواء المتسرب إلى الراتنج أثناء الخلط عن طريق تفريغه من الهواء لمدة تتراوح بين 60 و120 ثانية قبل الصب. أما الهواء المحتبس في تجويف القالب، وخاصةً في الأجزاء السفلية والأطراف الرقيقة، فيُعالج بالصب على شكل تيار رقيق، وإمالة القالب، واستخدام وعاء ضغط بضغط يتراوح بين 40 و60 رطل لكل بوصة مربعة أثناء المعالجة، مما يضغط أي فقاعة متبقية حتى تختفي. يُعدّ دخول الهواء من خط التماس في القالب أو عبر جزء رقيق مشكلة في تصميم القالب، ويتم حلها بقنوات تهوية في أعلى النقاط. إن المورد الذي يُقدّم عرضًا لصب منخفض التكلفة دون ذكر خطوة إزالة الغازات والضغط، يُشير إلى مكان ظهور الفقاعات، والذي يكون عادةً على السطح.

عادةً ما يُنتج قالب السيليكون المعالج بالبلاتين من 30 إلى 80 عملية سحب قبل أن يبدأ سطح التجويف بالتلف، ويظهر التلف أولاً على شكل فقدان التفاصيل الدقيقة وبهتان الحواف الحادة بدلاً من عطل واضح. أما السيليكون المعالج بالقصدير، فيُنتج في وقت أقصر وبتكلفة أقل. لهذا السبب، فإن إصدار الراتنج محدود فعلياً بالأداة وليس بادعاء تسويقي: فإصدار مرقم من 50 قطعة في قالب واحد يُعد منتجاً متكاملاً، بينما يحتاج إصدار من 300 قطعة إلى ثلاثة أو أربعة قوالب مصنوعة من نفس القالب الرئيسي، ونُقدم أسعارها كخطوط إنتاج منفصلة حتى تكون تكلفة الإصدار واضحة. نسجل عدد مرات السحب المُقدرة لكل قالب ونستبدله في الموعد المحدد بدلاً من انتظار ظهور التلف.

يستغرق الإنتاج الإجمالي من 54 إلى 75 يوم عمل، مع العلم أن إنتاج نسخة صغيرة من السيليكون يمكن إنجازه بشكل أسرع بكثير بعد الموافقة على النموذج الرئيسي، لأن صناعة القالب تستغرق من 3 إلى 6 أيام بدلاً من 12 إلى 18 يومًا. وتشمل المراحل: إعداد المرجع والنحت ثلاثي الأبعاد في غضون 5 إلى 11 يومًا، طباعة النموذج الرئيسي والموافقة على النموذج الأولي في غضون 7 أيام عمل، صناعة قالب السيليكون في غضون 3 إلى 6 أيام، الصب والطلاء في غضون 20 إلى 30 يومًا حسب الكمية، ومراقبة الجودة والتعبئة في غضون 5 إلى 10 أيام. يُضاف إلى ذلك الشحن البحري الذي يستغرق من 25 إلى 40 يومًا، والشحن الجوي الذي يستغرق من 3 إلى 5 أيام.