La coulée sous vide est un processus de fabrication pour créer, répliques détaillées de pièces de l'élastomère, y compris le plastique et le caoutchouc. Il tire un matériau liquide dans un moule en silicone sous vide. Notez qu'il peut imiter les propriétés et l'apparence des matériaux de qualité de production sans les coûts de grande envergure et le temps des méthodes traditionnelles comme le moulage par injection.
Spécifications et caractéristiques de la coulée sous vide
Le moulage sous vide utilise des polyuréthanes à deux composants et des moules en silicone pour une méthodologie adaptable pour la fabrication. Le processus peut produire des pièces avec des détails délicats et des textures de surface de premier ordre, sans imperfections et bulles d'air grâce à l'aspirateur. De plus, La coulée sous vide peut gérer de nombreuses exigences de conception, y compris la dureté, niveaux de transparence, et les textures de surface. Par conséquent, il devient une solution flexible pour les besoins de prototypage assorti.
Spécifications, La coulée sous vide est précise, avec une précision de ± 0,3%. Il peut atteindre des épaisseurs de paroi minimales d'environ 0.75 MM, avec 1.5 mm étant la quintessence. Souviens-toi, Les dimensions de la chambre à vide limitent la taille des pièces, Généralement pour jusqu'à 50 pièces par moisissure. Ce processus aide à réaliser les finitions du haut brillant au mat, en fonction des pratiques de post-traitement.
Processus de coulée sous vide
Création d'un modèle maître
Le processus commence par créer un modèle maître. Il est construit par modélisation et impression 3D. Le modèle constitue la base du moule en silicone et contrôle la qualité des pièces finales.
Créer le moule en silicone
Suivant, Un moule en silicone est fabriqué en utilisant le modèle maître. Le modèle maître, avec des noyaux, inserts, et lancer des portes, est suspendu à l'intérieur d'une boîte à mouler. Le silicone liquide est versé autour de lui sous vide. Le mélange est durci dans un environnement contrôlé, généralement à environ 40 ° C.
Mélanger et verser de la résine de polyuréthane
À ce stade, la résine de polyuréthane, préchauffé à environ 40 ° C, est mélangé avec des colorants et d'autres composants. Il est ensuite versé dans le moule en silicone, Également dans des conditions de vide. Ainsi, il ne tient pas sur les bulles d'air et confirme une qualité de haute qualité, reproduction détaillée du modèle maître.
Durcissement et démoulement
La dernière étape consiste à guérir la résine dans le moule dans une chambre de chauffage, puis à rétrograder la pièce. Le post-traitement peut comprendre l'élimination des matériaux excès et l'application des finitions de surface.
Avantages et inconvénients de la coulée sous vide
L'un des avantages de la coulée sous vide est qu'il peut rapidement produire de petits lots de prototypes ou de pièces de haute qualité à un coût relativement faible par rapport aux méthodes de fabrication traditionnelles. Les composants ont une finition de surface admirable et une précision dimensionnelle, Parfait pour les tests fonctionnels, échantillons de marketing, et tests d'utilisateurs. Fondamentalement, Son adaptabilité dans les matériaux et les finitions permet aux concepteurs d'expérimenter plusieurs textures et propriétés.
Toujours, La coulée sous vide a des limites. Les moules en silicone ont une durée finie et un rendement 30-50 pièces avant de dégrader, Les rendre moins adaptés à la production à haut volume. Aussi, En raison de la nature du processus, Il peut y avoir des déviations mineures l'intolérance et les problèmes de retrait. Plus, La configuration et la préparation initiales des moules peuvent prendre du temps et nécessiter une expertise.
Applications de la coulée sous vide
- Dispositifs médicaux: Prothèses et orthètiques personnalisées.
- Pièces automobiles: Panneaux de tableau de bord, boutons, et emblèmes.
- Électronique grand public: Enclos et panneaux d'interface utilisateur.
- Prototypage rapide: Pour tester les concepts de conception et les fonctionnalités.
- Équipement spécialisé: Pour les instruments aérospatiaux et scientifiques.
- Biens de consommation: Des articles en édition limitée comme les lunettes de soleil et les étuis de téléphone.
Matériaux utilisés pour la coulée sous vide
Matériaux de moule en silicone
Les moules en silicone sont au cœur de la coulée sous vide. Ils ont une durabilité et une flexibilité idéales pour la réplication précise de modèles détaillés. Ces moules sont fabriqués à partir de silicone à deux composantes, qui peut capturer des détails alambiqués et tolérer les demandes du processus de coulée sous vide.
Résines d'uréthane
Les résines d'uréthane sont le principal matériau de la coulée sous vide. Ils ont de nombreux types et simulent les propriétés des matériaux comme la flexibilité, transparence, et la dureté. Il permet de produire des pièces avec des caractéristiques définies qui s'approchaient des propriétés du produit final prévu.
En plus, Les matériaux dans la coulée sous vide comprennent de nombreux types de thermoplastiques, caoutchouc, et résines. Chacun offre des propriétés et des fonctionnalités uniques. Voici une liste rapide de ces matériaux:
- Abdominal: Connu pour une bonne résistance à l'impact et des propriétés physiques bien équilibrées.
- Semblable à l'AP: Caractérisé par sa durabilité, rigidité, et nature légère.
- En forme de PC: Offre une bonne transparence et une résistance aux UV.
- Pp: A une résistance à un impact élevé et une bonne flexibilité.
- PMMA: Il fournit également une clarté raisonnable et une résistance aux UV.
- Soucieux: Notable pour sa flexibilité et sa bonne absorption de choc.
Comparaison de la coulée sous vide avec d'autres méthodes
Moulage à vide vs. Moulage par injection
Tandis que le moulage par injection est pour une production à haut volume, La coulée sous vide est plus rentable pour les petits lots. Il offre des temps de reminance plus rapides et des coûts initiaux inférieurs. Encore, La coulée à vide ne peut pas correspondre à la durabilité des pièces produites par le moulage par injection.
Moulage à vide vs. 3D Impression
Les deux sont superbes pour le prototypage et la production à faible volume mais répondent à des besoins différents. La coulée à vide est destinée aux pièces nécessitant des propriétés et des finitions spécifiques qui ressemblent aux pièces finales. En revanche, 3L'impression D offre une plus grande flexibilité de conception et un revirement plus rapide pour les géométries complexes.
Moulage à vide vs. Outillage rapide, Usinage et fabrication de la main
La coulée sous vide offre des avantages et des limitations par rapport à l'outillage rapide, usinage et fabrication de la main. Concernant la liberté de conception, il marque modérément, indiquant son utilité, Pourtant avec quelques contraintes. Pour la taille des pièces, La coulée sous vide excelle pour une fabrication de composants considérable. En même temps, Le débit est moyen et suggère un taux de production modéré. La gamme de matériaux est également moyenne, Bien qu'il montre une sélection décente de matériaux.
Le coût de l'investissement est évalué modérément bas, Donc, la coulée sous vide est rentable. Le coût par pièce est relativement élevé, impliquant un coût plus élevé pour les composants individuels. Le délai de livraison pour les délais du projet est excellent (4 étoiles) et désigne des cycles de production plus rapides que la plupart des méthodes. Cette comparaison met en évidence la coulée sous vide comme une technique pratique pour les pièces de taille moyenne avec une multiplicité de matériau modérée et des délais de plomb rapide. Néanmoins, Cela peut entraîner des coûts plus élevés par pièce.
Études de cas autour de la coulée sous vide
Considérer Calibur Fencing's Utilisation du processus dans les études de cas de coulée sous vide. Ils ont utilisé la coulée sous vide pour les tests de pré-production de leur dispositif de maintien de score de clôture portable sans fil. En commençant par les prototypes imprimés FDM et SLA, Ils ont déménagé à l'aspirateur pour des unités de test bêta de meilleure qualité pour affiner leur conception sans les coûts élevés de la production à grande échelle.
Un autre exemple est Slugger de Louisville, Un célèbre fabricant de chauves-souris de baseball. Ils ont utilisé la coulée sous vide pour développer et tester un complément de prise pour leurs chauves-souris. Commencer par des modèles de prototypes détaillés avec l'impression SLA 3D, Ils ont utilisé un moulage à vide interne pour durable, Modèles testables qui correspondaient presque à la qualité des produits finaux en injection. Cette méthode a accéléré leur processus de conception tout en permettant une itération rapide et une modernisation de leur gamme de produits.
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