完美平衡：关注微成型的风险缓解

微型塑料零件和产品的开发过程涉及多个阶段，需要由设计、材料、工具、成型、验证和组装方面的专家组成的协调团队合作，以成功地实现客户零件的批量生产。在微型制造环境中，通常公差是以微米为单位，至关重要的是，产品开发过程中的所有参与者都必须始终专注于减轻不遵守这些严格公差的风险，当所有成员都在一个屋檐下工作时，所有团队都将拥有极大的优势。

将每个“部门”集中在一起，这将消除产品开发过程中将任一环节外包的相关问题，因为要达到微米级的公差，我们需要严密的控制，而您能真正控制的只有自己的工作。此外，它还让诸如模具经理或生产经理在产品开发周期的早期就参与进来，从而有助于避免不得不返回到设计阶段，必须审查和更改制造工艺，以及不得不重新进行非常昂贵且耗时的切割，以制造微型模具。

在产品开发过程的所有要素中，微型模具的制造对于微成型来说可能是最关键的吗？简单来说，答案是肯定的。没有好的微型模具，将无法重复制造数百万个具有微米级功能的产品。而且，制造不当的微型模具可能会一口气吞噬所有的公差，从而使设计制造过程陷入困境。

微型模具需要应用一系列技术来提高其精度，通常是采用线切割加工和高精度铣床。但是，对模具的优化是在加工之前就开始的，而成功的经验是确保经验丰富的模具设计人员和制造工程师一起合作，以确保获得成功的结果——“超精密”和“一次成功率”。

许多人说，宏观层面上的模塑是一门科学，而微观层面上，模塑是“艺术”和科学的结合。这是绝对正确的，而且事实再次证明，只有在考虑微型模具时坚持创造性的思维和才能，并结合以往的丰富经验，才能在任何给定的微成型方案中发挥创造力并取得成功。在进行微成型时，以及用其制造越来越细小的零件时，“艺术”将让我们知道何时何地可以推动微成型的极限。在这里，多年的经验也至关重要，而不仅仅是依靠数据表或流程分析中的数字。

这些变量很多，其中包括停留时间、注射压力、模具温度等。有经验的微型模具制造商将手动输入这些变量，以针对特定材料和任何给定应用所要求的几何复杂性来优化模塑工艺，并且这样一来就可以限制公差偏差。

很显然，这一过程再次证明了微型模具在确保公差中的关键作用。不管微型注塑机进行何种调整和微调，都会优化微模塑工艺本身的结果，最终结果是将高压熔融塑料注入到一个微小的腔体中，该腔体通常包含极易碎的芯针（corepins），这些芯针很容易偏转或变形。

测量在任何微成型产品开发过程中都起着关键作用，能够验证尺寸非常微小的最终产品的测量技术至关重要。如果不能这样做，就不可能证明产品符合设计意图并因此能发挥作用。因此，微型模具需要配备最先进的测量工具并遵守严格的测量步骤。

对于任何测量工具，所使用的测量系统始终会存在固有的偏差。在微成型的场景中，对所选测量系统的准确性和可靠性建立信心非常重要。尽管存在其他测量偏差的来源，但两个关键来源是设备偏差（可重复性）和验证人偏差（再现性）。将重复性和再现性（R＆R）的偏差降低到最低程度，将使我们有信心检测所制造产品的偏差。

在重复性和再现性方面对测量系统进行评估，应该是任何可持续改进活动的重要因素，尤其是在微成型应用中。在该应用中，测量可重复性和再现性的任何偏差都可能严重地降低公差的误差范围。

此外，还有许多其他因素需要引起注意，例如材料的变化会在模制时导致不同的结果，以及环境因素（例如湿度和温度）会改变最终零件的尺寸特性。但是，所有考虑都会得出相同的结论：成功需要经验丰富且拥有垂直整合能力的微型模具制造商。

作者：AaronJohnson

市场和客户策略副总裁，Accumold