נתחיל בכך שאנחנו מבינים שישנם שיקולים הנדסיים מובהקים בבחירת חומר גלם לחלק משובב. ועדיין, במקרים בהם יש גמישות תכנונית, נשמח לספר לכם מהם החומרים הפלסטיים "המועדפים" עלינו כיצרנים.
החומרים המופיעים בטיפ הינם החומרים ה"פופולריים ביותר" בעבודה השוטפת שלנו. ישנם חומרים נפוצים פחות שאיתם אנחנו גם עובדים לעיתים, תלוי בצרכיהם של הלקוחות. במשך השנים חלו שינויים משמעותיים בהיצע החומרים, ברמתם וגם בדרישות הלקוחות.
לשם נוחות נחלק את החומרים לשלוש משפחות (כמובן שזו חלוקה פנימית שלנו)
1. "הלחם והחמאה"
2. החומרים פחות סימפטיים לשיבוב
3. החומרים האקוזטיים
ובהרחבה:
1. "הלחם והחמאה"
קבוצה זו מתאפיינת ב:
· עלות נמוכה
· חומרים נוחים לעיבוד (משתבבים טוב)
· זמינים במלאי (משמעות חשובה ביותר מאז הקורונה)
· חומרים טבעיים ללא סיווג מיוחד של תקן מזון, רפואי ,צבאי וכו, וללא תוספת של סיבים מכל סוג.
ישנם מספר חומרים שמתאפיינים בכל הפרמטרים הנ"ל. אצל רוב הספקים, חומרי גלם אלה יגיעו במספר רב של מימדים ותצורות (מוטות, פלטות, גושים). לנו כיצרנים ישנה גמישות לקנות את מידות חומר הגלם הנוחות ביותר מבחינתנו לייצור המוצר והגמישות הזאת מוזילה את המחיר הסופי ללקוח.
חומרים אלו יימכרו לרוב בטווח מחירים של עד 100 ₪ לקילו (מאז הקורונה ובעיות בשרשרת האספקה העולמית- מחירם של חלק מהחומר הוכפל ואף יותר מכך) , וכפי שרשמנו הם ניתנים לשיבוב יחסית בקלות. מה זה אומר? יש להם יציבות מימדית יחסית גבוהה ושחיקת הכלים בעיבודם היא לא גבוהה במיוחד, דבר היכול לחסוך אלפי שקלים ויותר בעבודות סדרתיות שמבוצעות על אותו החומר.
דוגמאות לחומרים מהמשפחה הזו:
PVC
POM
ABS
PET- (Ertalyte(מוכר בשם
Nylon 6-- ( (מוכר בשם אוקולון
· POLYCARBONATE- (lexan (מוכר בשם
· PMMA- (אקריליק/פרספקס (מוכר בשם
Nylon 12
2. חומרים פחות סימפטיים לשיבוב
חומרים אלה מתאפיינים באחד או יותר מהפרמטרים הבאים:
· חומרים רכים
· חומרים מחוזקים בסיבים (סיבי זכוכית, פחמן וכו)
· חומרים ללא היצע גדול של תצורות חומר הגלם
ההבדל בעיבוד של חומרים רכים לעיבוד של חומרים מחוזקים בסיבים הוא מאוד מהותי, אך בשני המקרים העיבוד הוא לא טריוויאלי ועם המורכבות עולה גם המחיר.
חומרים רכים דורשים עבודה עם כלים יעודיים, מהירויות עיבוד שונות ואמצעי דפינה מתאימים, אך בעיקר מה שדרוש בעבודה עם חומרים אלו הם ניסיון והיכרות עם ההתנהגות שלו מול הכלי, כמו למשל נטיית החומר להימרח בעיבוד. כשהעבודה עם החומרים הנ"ל היא לא נכונה אנחנו נראה תוצאות לא מיטביות שמתבטאות בטיב פני שטח נמוך, קריסת קירות, מעיכה באיזורים דקים במיוחד ועוד. עם חומרים אלה נמנה את הבאים:
· PE-פוליאטילן
· PP-פוליפרופילן
· PTFE-טפלון
· Polyurethane
· COC- Cyclic olefin copolymer ((משלב באופן כללי בין טפלון ופולי-אטילן בתכונותיו
בתת המשפחה של הסיבים, ישנן שתי בעיות עיקריות והן: שחיקת כלים וסכנה בפגיעה במכונות הייצור עצמן. המכונות רגישות לסיבים משום ששבבי החומר המחוזק נוטים למצוא דרכם אל צירי המכונה והם גורמים לשחיקה בטווח הארוך. מצד שני, הרבה פעמים דווקא היציבות המימדית שיוצרים הסיבים תקל על העיבוד ודפינת החלקים. זה הינו שיקול של גיאומטרית החלק.
החומרים המשוריינים הנפוצים ביותר שאנו נוהגים לעבד הם:
· PEEK-GF 10-30
· POM-C- GF
· Nylon 66/12-GF 30
· GRIVORY NYLON 6 -GF 60***
· GLASS EPOXY
· POLYPROPYLENE
· Pvx
3. חומרים אקזוטיים
חומרים השייכים למשפחה הזו הנ"ל מונים אחד או יותר מהקריטריונים הבאים:
· מחיר לקילו שחוצה את רף ה 400 ₪ לקילו
· גרייד קומפטבילי
· מלאי דל בעולם
ישנם שני חומרים שאנו עובדים איתם בתדירות גבוהה מאוד ויש לנו חיבה מאוד גדולה אליהם בתור יצרנים והם: פיק ואולטם.
שני חומרים אלה מתאפיינים ביציבות מימדית מצוינת, חזקים ולרוב מתאימים למירב התכונות שנדרשות על ידי הלקוח הסופי. הבעיה העיקרית איתם היא מחירם הגבוה. מחירו של פיק נע בטווחי של 700-1200 ₪ לקילו. הטווח די רחב, והמחיר בפועל יותנה בספק חומרי הגלם, מדינת המקור (הייצור), כמה זמן נמצא אצל הספק במלאי, באיזה תצורה הוא מגיע ועוד גורמים רבים.
מחיר אולטם יהיה זול בכ200 ₪ בממוצע מהפיק, אך גם פה זו רק הערכה גסה שמשתנה בגלל הסיבות אותן הזכרנו בשורה הקודמת.
בייצור חלקים מיניאטורים לא תהיה לבחירת חומר הגלם משקל משמעותי על המחיר.
כאשר ישנה דרישה לחומר מאושר רפואית, המחירים יאמירו למחיר שהוא פי 2-3 ממחיר הגרייד הטבעי שלהם. אמירה זו נכונה עבור פיק ואולטם שציינו, אך גם עבור פוליקרבונט, דלרין, PVC ועוד.
מעבר למחירם הגבוה של החומרים הביוקומפטביליים ישנה בעיה נוספת והיא מלאים. במקרים רבים לספק אין מלאי לחומרים האלו, או שהמלאי חסר, למשל חומר הגלם קיים בפלטות אך לא במוטות וכו'.
בנוסף ישנם חומרים ביוקופיטביליים בגרייד גבוה במיוחד, כמו למשל אלה המאושרים להשתלות קבועות - מחירם גבוה בהרבה ממחיר החומר הרפואי. כדי לסבר את האוזן – מחיר פיק להשתלות הינו כ- 15000 ₪ לקילו ואף יותר לעיתים. נציין שחומרים אלה לא יכולים להירכש על ידינו כיצרנים, אלא רק על ידי היצרן הסופי שמקבל לכך אישור. את החומרים האלה אנחנו מקבלים לרוב רק בתצורת מוטות והעבודה איתו צריכה להיות מדודה וזהירה.