Vad de två processerna är, och hur säkert detta dokument är Vid presgjutning (compression molding) läggs ett förskuret ämne, en preform, direkt i den öppna kavitetens undre halva. Formen stängs, och stängningskraften är det enda som formar materialet: gummit flyter ut i kaviteten, överskottet pressas ut över delningsplanet som flash, och vulkningen sker medan värmen leds in i ett ämne som var kallt när det lades i. Vid transfergjutning läggs ämnet i stället i en pott ovanför den slutna formen, och en kolv driver materialet genom ingjutningskanaler in i kaviteten. Materialet är alltså redan uppvärmt och skjuvat av passagen genom kanalerna när det når kaviteten, och formen kan hållas stängd runt insatsdetaljer och kärnor som inte skulle överleva ett flöde i en öppen presform.

Det är viktigt att veta hur underlaget för detta dokument ser ut, eftersom ämnet är ovanligt illa dokumenterat publikt. Det mesta som ligger högt i sökresultaten om gummiformning är leverantörsbloggar och SEO-sidor som skriver av varandra. Där en siffra saknas står det uttryckligen att den saknas, i stället för att fyllas med ett tal som ser auktoritativt ut.

Ämnesberäkning: preformens vikt och form Preformen skärs eller stansas så att dess volym motsvarar kavitetsvolymen med ett övermått. Övermåttet är inte slöseri utan funktion: det är den överskjutande volymen som tvingar in material i kavitetens alla hörn och driver ut den luft som annars blir en ofylld kant eller en porös sektion. En preform som är för lätt ger ofylld kavitet; en som är för tung ger, i en form som inte kan svälja överskottet, en för tjock detalj.

Den enda kvantitativa toleransuppgift som gick att belägga är att preformer typiskt tillskärs till inom cirka ±2 procent av kavitetsvolymen räknat på massan. Använd alltså ±2 procent som en startpunkt att kalibrera mot i egen provkörning, inte som en branschnorm.

Den praktiska åtgärden när formeln saknas är att gå empiriskt: väg den färdiga, avgradade detaljen, väg flashen separat, och justera preformvikten mot summan över några cykler tills flashmängden ligger jämnt och kaviteten fylls varje gång. Branschföreningens handbok RMA MO-1 (2005, numera ARPM) bekräftar riktningen utan att ge tal, och skriver att utöver krympning, verktygstillverkarens tolerans och avgradning påverkas closure-måtten av "flow characteristics of the raw stock, weight, shape of preform and molding process" (tryckt sida 5). Preformens vikt och form är alltså enligt handboken en direkt måttparameter, inte bara en materialåtgång.

Presstryck vid vulkning Den enda trycksiffra för gummi i detta ämne som gick att läsa i en standards egen text är ISO 2393:1994, klausul 8.2.1: pressen ska klara att utöva ett tryck på minst 3,5 MPa på formens kavitetsareor under hela vulkningstiden. Två förbehåll hör till talet och ska följa med det. För det första är det 1994 års utgåva som lästs, inte 2014 års. För det andra anger standarden ingen motivering alls till trycknivån. Den formulering som cirkulerar, att kravet finns "för att minimera flash och hålla låga tjockleks-toleranser", står inte i standarden; ordet flash förekommer inte i den lästa texten. Standarden gäller dessutom vulkning av provplattor för blandningsprovning, inte produktionsformning av detaljer, så 3,5 MPa är ett minimikrav på utrustningens förmåga i ett laboratoriesammanhang.

Här finns en konflikt som inte är löst och som du måste känna till innan du dimensionerar en press. Det intervall som oftast anges för presgjutning, cirka 13,8 till 20,7 MPa på projicerad detalj- och landarea per kavitet, kommer ur härdplastformning och inte ur gummilitteratur. Samma dokument innehåller reglerna att detaljer djupare än 25 mm kräver ett tillägg om cirka 4,1 MPa per tums djup och att förvärmt material kan sänka trycket med 50 procent eller mer. Alla tre uppgifterna står ordagrant i det dokumentet, men dokumentet handlar om härdplastformmassor av fenol- och melaminklass, inte om elastomerer, och det skriver till och med uttryckligen att epoxi och silikon i allmänhet inte formas genom presgjutning. Siffrorna får därför inte överföras till gummi. Skillnaden mellan 3,5 MPa och 13,8 till 20,7 MPa är alltså inte, som ofta framställs, en skillnad mellan labb och produktion, utan mellan två olika materialklasser. Den praktiska åtgärden är att inte hämta trycket ur litteratur alls: räkna nödvändig klämkraft ur projicerad area mot ett tryck som verifierats på den egna blandningen och formen, och kontrollera resultatet mot flashtjocklek och detaljens sluthöjd i stället för mot ett tabellvärde.

Detsamma gäller potthöjd, kolvdiameter och kolvhastighet. Vid dimensionering av ett transferverktyg finns det alltså ingen publik siffra att luta sig mot, och uppgiften bör ställas till verktygsmakaren eller maskinbyggaren.

Bumping (andning) för att driva ut instängd luft Bumping, även kallat andning eller breathing, är att öppna formen en kort stund efter stängning och sedan stänga den igen, en eller flera gånger, innan vulkningen har hunnit gå så långt att detaljen fixeras. Syftet är att släppa ut luft och flyktiga komponenter som annars stängs in som porer, ofta i den tjockaste sektionen eller under en insats. Symptomet som pekar mot att bumpning saknas eller sker för sent är porositet och små blåsor inne i godset, inte på ytan, medan symptomet på att bumpningen sker för sent i cykeln är att detaljen deformeras eller att ett synligt skikt bildas i delningsplanet.

De uppgifter som cirkulerar (bumpning vid halva presstrycket, fyra till fem öppningar, en öppningsspalt på högst cirka 0,5 mm och två till tre sekunder per öppning, med bumpningen så sent som möjligt utan att detaljen deformeras) vilar på erfarenhetsutbyte i en forumtråd som inte gick att nå. Behandla dem som ett utgångsläge att pröva, inte som börvärden. Behandla dem som en hypotes att pröva, inte som inställningsvärden.

Åtgärden i frånvaro av belägg är att köra bumpparametrarna som en styrd försöksserie på den egna detaljen: variera en parameter i taget, snitta detaljen efter varje serie och läs porositeten i tvärsnittet, och lås inställningen mot den blandning och den godstjocklek den togs fram för.

Vulktid mot godstjocklek Grundmekanismen är värmeledning. Gummi leder värme dåligt, så vid presgjutning måste värmen från de heta formhalvorna vandra in genom hela godset innan mitten når vulktemperatur, och tjockare gods kräver därför inte bara proportionellt utan progressivt längre tid. Konsekvensen av att räkna för kort är en detalj som är fullvulkad ytligt och undervulkad i kärnan, vilket ger låg hållfasthet och kompressionsset i just den sektion som ofta är den bärande.

Den enda kvantifierade regel som gick att belägga mot en tillverkares egen text gäller silikon och kommer från Mosites Rubber Company: härda 30 minuter vid 300 °F (149 °C) för de första 1/8 tum (3,2 mm) godstjocklek, och ytterligare 5 minuter för varje extra 1/8 tum. Regeln gäller tjocksektionsdetaljer i sluten metallform (press, autoklav eller ugn), och tiden räknas från det ögonblick formen har nått 300 °F, inte från att den lades in. Utan det sista villkoret blir cykeln systematiskt för kort. Regeln är enkällig och gäller silikon specifikt; den ska inte överföras till NBR, EPDM eller annan elastomer utan egen verifiering.

För elastomerer i allmänhet saknas en kvantifierad regel som kopplar vulktid till godstjocklek. Den vedertagna tumregeln att vulktiden ungefär halveras per 10 °C temperaturhöjning är inte spårbart belagd och ska därför inte användas som beräkningsgrund, även om den är förenlig med känd svavelvulkningskinetik. Den belagda och praktiska vägen är i stället reometrisk: bestäm tc90 på den aktuella blandningen vid den aktuella formtemperaturen, lägg på ett tjocklekspåslag som du fastställer empiriskt genom att snitta detaljen och mäta hårdhet eller vulkningsgrad i kärnan, och håll påslaget kopplat till både blandning och tjocklek.

Att transfer och formsprutning är snabbare i kaviteten är kvalitativt samstämmigt men saknar sifferbelägg, så en cykeltidsbesparing vid processbyte måste mätas, inte antas.

Transfergjutning: pott, kolv, cull och spill Efter varje transfercykel ligger en rest kvar i potten och i ingjutningskanalerna. Denna rest kallas i branschen cull, och den är tvärbunden och därför inte återanvändbar. Den praktiska konsekvensen är att culln måste avlägsnas varje cykel, att avlägsnandet är en del av cykeltiden och inte en periodisk rengöring, och att materialbudgeten för en transferartikel måste räknas på ämnesvikt inklusive cull och kanaler, inte på detaljvikt.

Att transfergjutning ger mer kasserat spill än presgjutning är alltså belagt kvalitativt hos Apple Rubber. Hur mycket mer är däremot inte belagt. Vill du ha ett tal för din egen kalkyl är den enda pålitliga vägen att väga: väg total ämnesvikt in, väg färdig detalj, väg cull och sprue separat, och räkna kvoten på det egna verktyget.

Ett belagt och konkret argument finns dock på måttsidan: enligt ISO 3302-1 kan alla mått på detaljer som formas genom transfer eller formsprutning betraktas som fixed dimensions, se avsnittet om måttoleranser nedan. Det är den mest handfasta skillnad mot presgjutning som går att belägga.

Måttoleranser: fixed och closure dimensions ISO 3302-1 delar in ett format gummidetaljs mått i två slag. Fixed dimensions (F) är mått som ligger helt inom en och samma formdel och därför inte påverkas av hur formen stänger. Closure dimensions (C) är mått som korsar delningsplanet och därmed varierar med formens stängning, med ämnesvikten och med hur mycket material som kläms ut som flash. Skillnaden är den praktiskt viktigaste toleranslärdomen i ämnet: ett mått som ritas som closure får en väsentligt vidare tolerans än samma mått ritat som fixed, och konstruktionsåtgärden är att lägga de funktionskritiska måtten så att de hamnar inom en formhalva.

Standarden innehåller en not med direkt konsekvens för processvalet: för produkter som formas genom transfer eller formsprutning är det möjligt att betrakta samtliga mått som fixed. Det är det starkaste belagda måttargumentet för att gå från press till transfer när en detalj har snäva krav över delningsplanet. Uppgiften är läst i standardtexten, men i en kopia hos tredje part (merefsa.com) och inte i ISO:s egen utgåva, så bekräfta formuleringen mot en licensierad utgåva innan den skrivs in i en ritning eller ett avtal.

ISO 3302-1 innehåller också toleransklasserna M1 till M4 i sin tabell 1. Dessa tal återges medvetet inte här. Åtgärden är att läsa tabell 1 som bild ur en licensierad utgåva av standarden och verifiera kolumnjusteringen mot första ifyllda kolumn innan något värde används.

RMA MO-1 (2005), branschföreningens handbok, kompletterar på terminologisidan men inte på processidan. Den definierar flash i sin ordlista som "excess rubber on a molded product resulting from cavity overflow at the parting lines where the mold sections are separated" (tryckt sida 61). Handboken är en dimensionstoleranshandbok, inte en processhandbok: en genomgång av hela texten fann inga processtryck, inga cykeltider och inga beskrivningar av positiv- eller semipositivformar under egna termer. De MPa-värden som förekommer i handboken är draghållfasthetsgrader för bindning, inte formningstryck, och den skillnaden är lätt att missa vid en snabb sökning.

Flash-, positiv- och semipositivform Formtypen bestämmer vad som händer med det överskottsmaterial som preformen med avsikt innehåller, och därmed vilket fel du får när ämnesvikten avviker. I en flash-form (öppen form) strömmar överskottet fritt ut över ett planparallellt flashland vid delningsplanet. Den är billigast att bygga och enklast att avgrada, men detaljens tjocklek blir känslig för hur mycket material som hinner strömma ut, och materialspillet är störst. I en positiv form är kavitetsvolymen helt sluten: hela ämnesvikten stannar i detaljen och det finns ingen flashkanal. Toleranskontrollen blir bäst när ämnesvikten är rätt, men riskbilden vänder: för mycket material ger en för tjock detalj eftersom överskottet inte har någonstans att ta vägen, och för lite ger en ofylld kavitet. Semipositivformen är hybriden: formhalvorna teleskoperar in i varandra en kort sträcka så att ett positivt tryck byggs upp i kaviteten, samtidigt som vertikala land eller avlastningskanaler tar upp överskottsmaterialet och begränsar detaljtjockleken.

Valet mellan typerna är i praktiken ett val av vilken felkälla du hellre bär: flash-formen förlåter ämnesviktsvariation men kostar tolerans och material, positivformen ger tolerans men kräver att preformvikten är under kontroll, och semipositivformen ligger mellan.

Åtgärden när ett landmått ska bestämmas är därför att begära verktygsmakarens egen praxis för den aktuella blandningens viskositet och att verifiera det på ett provverktyg, inte att söka ett litteraturvärde.

Val mellan press, transfer och formsprutning Presgjutningens verktyg är billigast att bygga och är därför förstahandsvalet vid enkla geometrier, låga volymer och prototyper. Transferverktyget är dyrare, eftersom pott, kolv och ingjutningskanaler tillkommer, men billigare än formsprutningsverktyget, som är dyrast: det kräver precisionsbearbetade kanaler och portar samt hårdare verktygsstål för att klara inspruttrycket. Transfer väljs typiskt vid låga till medelhöga serier, där formsprutningens verktygskostnad inte hinner skrivas av, och när detaljen har insatser eller snäva mått över delningsplanet.

Någon kvantitativ brytpunkt går inte att belägga. Den återges därför inte här. Åtgärden är att räkna brytpunkten själv i stället för att leta upp den: ställ verktygsskillnaden i kronor mot cykeltidsskillnaden gånger timkostnaden gånger årsvolymen, plus skillnaden i materialspill per detalj, som för transfer måste inkludera cull och sprue.

Desma anger för sina C-ramsmaskiner i serierna D 956 och D 957 att spektrumet sträcker sig från 250 kN till 1600 kN klämkraft. Serienamnen hör till talet, eftersom intervallet gäller just dessa serier och inte Desmas maskiner i allmänhet. Det klämkraftsintervall som ibland tillskrivs Wickert kunde inte beläggas på tillverkarens egna sidor och återges inte här.