Toleransklasser för formade gummidetaljer enligt ISO 3302-1 ISO 3302-1:1996 definierar fyra toleransklasser för formade gummidetaljer. Standardens avsnitt 5.2 beskriver dem som klass M1 för precisionsformning, M2 för formning av hög kvalitet, M3 för formning av god kvalitet och M4 för detaljer där måttkontroll inte är kritisk. M1 är alltså den finaste klassen och M4 den grövsta. Tabellen nedan är standardens egen tabell 1, läst i standardtexten. Alla värden är plusminusvärden i mm, och kolumnerna skiljer på fasta mått (F) och stängningsmått (C), en distinktion som förklaras i eget avsnitt nedan.

| Nominellt mått (mm) | M1 F | M1 C | M2 F | M2 C | M3 F | M3 C | M4 F och C | |---|---|---|---|---|---|---|---| | 0 till 4,0 | 0,08 | 0,10 | 0,10 | 0,15 | 0,25 | 0,40 | 0,50 | | 4,0 till 6,3 | 0,10 | 0,12 | 0,15 | 0,20 | 0,25 | 0,40 | 0,50 | | 6,3 till 10 | 0,10 | 0,15 | 0,20 | 0,20 | 0,30 | 0,50 | 0,70 | | 10 till 16 | 0,15 | 0,20 | 0,20 | 0,25 | 0,40 | 0,60 | 0,80 | | 16 till 25 | 0,20 | 0,20 | 0,25 | 0,35 | 0,50 | 0,80 | 1,00 | | 25 till 40 | 0,20 | 0,25 | 0,35 | 0,40 | 0,60 | 1,00 | 1,30 | | 40 till 63 | 0,25 | 0,35 | 0,40 | 0,50 | 0,80 | 1,30 | 1,60 | | 63 till 100 | 0,35 | 0,40 | 0,50 | 0,70 | 1,00 | 1,60 | 2,00 | | 100 till 160 | 0,40 | 0,50 | 0,70 | 0,80 | 1,30 | 2,00 | 2,50 | | över 160 | 0,3 % | 0,4 % | 0,5 % | 0,7 % | 0,8 % | 1,3 % | 1,5 % |

Två saker i tabellen missas ofta och kostar pengar i konstruktionsskedet. Den första är att toleransen ovanför 160 mm nominellt mått inte är ett fast tal utan en procentsats av måttet. En detalj på 400 mm i klass M4 får därför en tolerans på cirka plusminus 6 mm, alltså långt över det som en läsning av tabellens sista talrad antyder. Räkna om procentsatsen för ditt eget mått innan du skriver en toleransruta. Den andra är att spannen är breda: M1 sträcker sig från plusminus 0,08 mm till plusminus 0,50 mm och M4 från plusminus 0,50 mm till plusminus 2,5 mm, båda upp till 160 mm nominellt. En klassbeteckning utan angivet nominellt mått säger alltså i praktiken ingenting om vilken tolerans som gäller.

Vilken toleransklass som gäller när ritningen inte anger någon ISO 3302-1 pekar inte ut någon normalklass eller defaultklass för tekniska gummidetaljer. Standardens avsnitt 5.4 säger att de toleranser som ska tillämpas väljs genom överenskommelse mellan de berörda parterna, och avsnitt 4 anger att om ritningen saknar klassangivelse ska den grövsta toleransen i den aktuella tabellen tillämpas. Det innebär i praktiken M4. Åtgärden följer direkt av detta: skriv ut toleransklassen på ritningen och kom överens om den med formsättaren innan verktyget beställs, för annars är det M4 som gäller vid tvist, och M4 är för en detalj på 100 till 160 mm plusminus 2,5 mm.

Det är en enskild leverantörsuppgift utan oberoende bekräftelse och den bärs inte av standardens text, så den kan användas som en indikation på vad en formsättare troligen antar, men inte som en regel att luta sig mot. Standarden själv anger ingen siffra och ingen regel för vilken klass som är vanligast i branschen.

Fasta mått (F) och stängningsmått (C), och varför C alltid tolereras grövre ISO 3302-1:1996 avsnitt 5.3.1 definierar fasta mått (F) som mått som inte påverkas av deformerande inverkan såsom gradtjocklek eller lateral förskjutning mellan olika formdelar (över- och underdel eller kärnor). Avsnitt 5.3.2 definierar stängningsmått (C) som mått som kan ändras av variation i gradtjocklek eller lateral förskjutning mellan olika formdelar. Det är alltså de mått som passerar delningsplanet som är C-mått. I standardens tabell 1 är C-toleransen grövre än F-toleransen i varje enskild rad och för varje klass. De två mekanismer standarden själv anger är gradtjocklek och lateral förskjutning mellan formdelar. Formslitage nämns inte som orsak i standardens text, så det bör inte anges som motivering.

Den praktiskt viktigaste regeln står i avsnitt 5.4 och missas ofta: fasta toleranser (F) relateras storleksmässigt till varje enskilt mått, men samtliga stängningstoleranser (C) bestäms av det största stängningsmåttet i detaljen. Ett litet C-mått på en stor detalj får alltså inte ett litet måtts tolerans, utan den tolerans som hör till detaljens största C-mått. Åtgärden är konstruktionsmässig: lägg funktionsmått som kräver snäv tolerans så att de blir F-mått, alltså helt inom en formhalva, och undvik att låta dem passera delningsplanet. Standarden anger i NOTE 3 att för produkter formade genom transfer- eller injektionsformning är det möjligt att betrakta alla mått som fasta, vilket innebär att F/C-distinktionen i praktiken framför allt gäller pressformning (compression molding).

Delningsplanets placering Ett delningsplan lämnar grad, och graden ligger där planet ligger. Panova (formleverantör) skriver rakt ut att delningsplan bör undvikas på tätningsytor och på nötningsutsatta ytor, och att grad kan störa passning eller tätningsfunktion, varför sådana detaljer måste konstrueras med omsorg.

Gradformar (flash molds) tillåter avsiktlig överfyllning av kaviteten, där överskottsmaterialet pressas ut som grad längs delningsplanet vid formstängning. Det är den enklaste och billigaste formtypen men kräver eftertrimning, för hand med kniv eller sax, eller mekaniskt. Uppgiften kommer från leverantörssidor (Wayne Rubber, Molded Dimensions) utan oberoende bekräftelse och bör läsas som branschbeskrivning snarare än som belagd konstruktionsregel.

Formventilation: de enda gummispecifika måtten som gick att belägga US 4759701, som gäller en ventilenhet för gummiformar, anger ett luftinlopp med diameter cirka 0,010 till 0,015 tum, alltså 0,25 till 0,38 mm, och en axiell längd i samma storleksordning. US 5431873, som gäller däcksformar, anger porstorlek på formytan under 0,05 mm och kanaltvärsnitt under 50 mikrometer. Båda är konstruktionsvärden i ett enskilt patent och inte belagd branschstandard, så de duger som storleksordning och som utgångspunkt för samtal med verktygsmakaren, men inte som börvärde. Storleksordningarna är samtidigt fysikaliskt begripliga tillsammans: ett hål på 0,25 till 0,38 mm är stort nog för att gummi ska kunna tränga in, medan en por på 50 mikrometer inte är det.

Samma patent beskriver också priset för den lösningen i gummi: gummits inflöde i hålens inre skapar små ojämnheter eller till och med större rörformiga utskott på detaljens yta, alltså en synlig defekt som måste trimmas bort. Det är den avvägning som styr ventilkonstruktionen i gummiverktyg: större hål ventilerar bättre men lämnar spikar på detaljen. Åtgärdsspåret enligt patentets egen lösning är en ventilenhet med rörligt element som släpper ut gas men stänger för gummiflödet, i stället för ett öppet borrhål. Notera att ordet "sintered" inte förekommer i något av de två patenten.

Ventilmått ur plastlitteraturen, och varför de inte får användas rakt av för gummi De numeriska ventilmått som är lätta att hitta på webben kommer nästan alltid från formsprutning av termoplast, inte från gummiformning, och de får inte överföras till gummiverktyg utan eget belägg. MoldMaking Technology anger primärt ventdjup 0,0005 till 0,002 tum (cirka 0,013 till 0,05 mm), landbredd 0,060 till 0,080 tum (cirka 1,5 till 2,0 mm) och sekundära ventiler 0,025 till 0,030 tum (cirka 0,6 till 0,8 mm) djupare än primärventilen. Talen är korrekt återgivna ur artikeln och omräkningarna stämmer, men artikeln handlar om termoplastisk formsprutning med polypropen som spec-exempel och nämner inte gummi eller elastomer en enda gång. Ytterligare siffror som cirkulerar (ventbredd 3 till 5 mm per kanal, i vissa fall 6 till 10 mm, och ventdjup 0,01 till 0,04 mm) kommer från innehållsfarmssidor utan angiven ursprungskälla och gäller likaså plast. Använd dem inte som gummivärden. Skälet är inte formellt utan fysikaliskt: gummi i ovulkat tillstånd flyter in i öppningar som en termoplastsmälta inte gör på samma sätt, vilket är precis den defektmekanism patentlitteraturen beskriver.

Behandla vakuum som ett spår att utreda med maskinbyggaren, inte som en specificerad lösning.

Släppning (draft angle) för gummidetaljer Det finns inget belagt branschvärde för släppningsvinkel i gummiverktyg, och de tal som cirkulerar motsäger varandra. Panova (formleverantör) skriver ordagrant att 1 till 3 graders släppning bör läggas in där så är möjligt. Minst 2 till 5 grader förekommer också, med 3 till 5 grader på vertikala väggar för stora eller tjockväggiga detaljer. Den uppgiften har inte kunnat kontrolleras. Konflikten mellan 1 till 3 grader och 2 till 5 grader är därmed olöst, och det lägre spannet är det enda som faktiskt är kontrollerat. Ingen standard, ingen tillverkarhandbok och ingen maskinbyggardokumentation med ett angivet börvärde för gummi gick att lokalisera. Praktisk slutsats: behandla 1 till 3 grader som ett kontrollerat men svagt underbyggt utgångsläge, lägg in mer släppning där geometrin tillåter det eftersom kostnaden för extra släppning är låg jämfört med kostnaden för en detalj som fastnar, och förankra den slutliga vinkeln hos formsättaren.

Tumregler från plastsidan förekommer i samma sökträffar och ska inte överföras utan vidare. Protolabs anger ungefär 1 grad släppning per tum kavitetsdjup, och Fictiv anger att 1,5 till 2 grader typiskt läggs på formsprutade detaljer vid formdjup upp till 2 tum.

En vanlig verkstadsutsaga är att gummits elasticitet gör att detaljen kan dras av över lätta underskär utan permanent formändring och utan mekaniskt lyftdon, till skillnad från styva termoplaster som kräver slider eller lyftare. Detsamma gäller påståendet att avsiktliga underskär, till exempel för snäppfunktioner, kräver sliders, lyftare eller kollapsbara kärnor även i gummiverktyg: det belägget kommer från plastlitteratur och är inte bekräftat för gummi.

Kavitetens ytfinhet och dess samband med urformning Finare formyta ger inte automatiskt lättare urformning, och den intuitionen är den vanligaste felkällan i ytfinhetsval. En branschtidskrift för formverktyg (MoldMaking Technology) beskriver att en mycket slät stålyta kan öka vidhäftningen mot materialet och därmed ge högre utdragningskraft och risk för fastsittning, alltså motsatsen till vad man kan vänta sig. Åtgärdsspåren som anges är rätt stålval, ytbehandling (till exempel PTFE-baserade beläggningar, se avsnittet om verktygsstål) och en lätt strukturerad yta i stället för högglans.

Samma tidskrift anger i en annan artikel att finslipning (stoning) lämpligen påbörjas vid en ytjämnhet omkring Ra 0,5 mikrometer och Rz 5 mikrometer, och att mer tid bör läggas på de grövre slipstegen och mindre på de sista för att undvika porighet och apelsinskalseffekt.

Begär ARPM:s egen dokumentation om ytfinhetsklasser behöver anges på ritning.

Verktygsstål och ytbehandling P20 (DIN 1.2311) har enligt stålleverantörens specifikation en kromhalt på 1,40 till 2,00 procent och levereras förhärdat till 28 till 34 HRC, vilket innebär att ingen ytterligare värmebehandling behövs efter bearbetning. Uppgiften kommer från en leverantörssida som återger den vedertagna sammansättningen och inte från standardtexten själv, så den bör kontrolleras mot ASTM A681 om exakt sammansättning är avgörande. Kromhalten räcker inte för att göra P20 korrosionsbeständigt i den mening som avses för rostfritt stål, vilket är själva skälet till att ytbehandling blir aktuell i korrosiva processer. Använd den alltså som analogi, inte som gummivärde.

För släppningsförbättrande beläggningar finns en olöst konflikt som måste stå tillsammans med talen. Kemisk nickel med 25 volymprocent PTFE ger 45 HRC, mot 50 HRC för ren kemisk nickel, och en friktionskoefficient på 0,10 mot stål. Det förbättrar urformningen särskilt vid geometrier utan släppning såsom djupa ribbor, bossar och gnistbearbetade ytor. En tillverkare av en motsvarande nickel-PTFE-beläggning (Microsurface Corp, Nicklon Plus) anger i stället 55 till 58 HRC och en friktionskoefficient på 0,1 till 0,2. Konflikten mellan 45 HRC och 55 till 58 HRC, och mellan 0,10 och 0,1 till 0,2, är olöst. Friktionsvärdet 0,10 gäller specifikt mot stål och är inte ett tak. Begär beläggningsleverantörens egen provrapport för just din stålkvalitet innan ett värde skrivs in i en kravspecifikation.

Vad korrosiva vulksystem konkret gör med formstål över tid gick inte att belägga. Det gäller särskilt CR (kloroprengummi, som frigör klorväte vid vulkning) och aminhärdat FKM. Detta är en fråga att ställa till materialleverantören och till verktygsmakaren, och den bör ställas innan verktyget beställs, inte efter första serien.

Kavitetslayout och obalanserad fyllning i flerkavitetsverktyg Familjeformar, alltså verktyg med flera olika detaljgeometrier som ingår i samma sammansatta produkt, beskrivs ha en känd risk för obalanserad fyllning eftersom varje delkavitet har olika volym, godstjocklek och tryckbehov. Följden uppges bli över- eller underfyllda detaljer och kvalitetsvariation mellan kaviteterna. Den lösningsprincip som anges är symmetrisk kanallayout, alltså samma längd, samma tvärsnittsarea och samma antal böjar till varje kavitet, och det finns en patenterad metod med justerbar överflödeskavitet som avlastar den snabbast fyllda kaviteten. Praktiskt betyder det att balanseringen behöver verifieras med provskott och vägning av detaljer per kavitet, eftersom ingen räkneregel finns att luta sig mot.

Verktygsrengöring och beläggning i formen Beläggning i formen (mold fouling) beskrivs av en leverantör av torrisrengöring (Cold Jet) som uppbyggnad av härdat material och rester av offrande släppmedel, vilket ger fastnande former, ytdefekter och oönskad grad på färdiga detaljer.

Torrisblästring kan utföras med verktyget kvar i maskinen och till och med varmt, och är icke-nötande eftersom torrisen sublimerar bort utan att lämna blästermedia i formen. Laserrengöring beskrivs medföra risk att skada formytan och att skala bort verktygets skyddande ytbeläggning, vilket är ett tungt argument mot laser på ett beläggningsbehandlat verktyg, men uppgiften kommer från en konkurrerande metodleverantör och bör kontrolleras med laserleverantören innan den avgör ett metodval.