A fundição a vácuo é um processo de fabricação para criar um nível superior, réplicas detalhadas de peças do elastômero, incluindo plástico e borracha. Ele desenha um material líquido para um molde de silicone sob um vácuo. Observe que pode imitar as propriedades e a aparência dos materiais de produção sem os custos e o tempo de amplo tempo dos métodos tradicionais, como moldagem por injeção.
Especificações e características do elenco de vácuo
A fundição a vácuo usa poliuretanos de dois componentes e moldes de silicone para uma metodologia adaptável para a fabricação. O processo pode produzir peças com detalhes complicados e texturas de superfície de primeira classe, livre de manchas e bolhas de ar graças ao vácuo. Além disso, A fundição a vácuo pode lidar com vários requisitos de design, incluindo dureza, níveis de transparência, e texturas de superfície. Consequentemente, Torna -se uma solução flexível para necessidades de prototipagem variadas.
Especificações em termos, O elenco de vácuo é preciso, com precisão de ± 0,3%. Pode atingir espessuras mínimas de parede de cerca de 0.75 mm, com 1.5 MM sendo o epítome. Lembrar, As dimensões da câmara de vácuo limitam o tamanho das peças, geralmente para até 50 peças por molde. Este processo ajuda a realizar acabamentos de alto brilho a fosco, dependendo das práticas de pós-processamento.
Processo de elenco a vácuo
Criando um modelo mestre
O processo começa com a criação de um modelo mestre. É construído através de modelagem e impressão 3D. O modelo forma a base para o molde de silicone e controla a qualidade das partes finais.
Criando o molde de silicone
Próximo, Um molde de silicone é feito usando o modelo mestre. O padrão mestre, com núcleos, inserções, e portões de fundição, é suspenso dentro de uma caixa de fundição. O silicone líquido é derramado em torno dele sob um vácuo. A mistura é curada em um ambiente controlado, normalmente em cerca de 40 ° C.
Mistura e derramamento de resina de poliuretano
Nesta fase, a resina de poliuretano, pré -aquecido a cerca de 40 ° C, é misturado com corantes e outros componentes. Então é derramado no molde de silicone, Também em condições de vácuo. Por isso, desconsidera bolhas de ar e confirma uma alta qualidade, reprodução detalhada do modelo mestre.
Cura e demolding
A etapa final envolve curar a resina dentro do molde em uma câmara de aquecimento e depois desmembrar a parte. O pós-processamento pode incluir a remoção do excesso de material e a aplicação de acabamentos de superfície.
Benefícios e desvantagens do elenco de vácuo
Um dos benefícios do elenco de vácuo é que ele pode produzir rapidamente pequenos lotes de protótipos ou peças de alta qualidade a um custo relativamente baixo em comparação com os métodos tradicionais de fabricação. Os componentes têm um acabamento superficial admirável e precisão dimensional, Perfeito para testes funcionais, amostras de marketing, e teste do usuário. Fundamentalmente, Sua adaptabilidade em materiais e acabamentos permite que os designers experimentem várias texturas e propriedades.
Ainda, O elenco de vácuo tem limitações. Os moldes de silicone têm uma duração finita e rendimento 30-50 peças antes de degradar, tornando-os menos adequados para produção de alto volume. Também, Devido à natureza do processo, Pode haver pequenos desvios de intolerância e problemas com encolhimento. Mais, A configuração e a preparação inicial de moldes podem demorar muito e exigir experiência.
Aplicações de fundição a vácuo
- Dispositivos médicos: Próteses e órteses personalizadas.
- Peças automotivas: Painéis do painel, botões, e emblemas.
- Eletrônica de consumo: Gabinetes e painéis de interface do usuário.
- Prototipagem rápida: Para testar conceitos e funcionalidade de design.
- Equipamento especializado: Para instrumentos aeroespaciais e científicos.
- Bens de consumo: Itens de edição limitada, como óculos de sol e estojos de telefone.
Materiais usados para fundição a vácuo
Materiais de molde de silicone
Moldes de silicone são centrais para o elenco de vácuo. Eles têm durabilidade e flexibilidade ideais para a replicação precisa de modelos detalhados. Esses moldes são feitos de silicone de dois componentes, que podem capturar detalhes complicados e tolerar as demandas do processo de fundição a vácuo.
Resinas de uretano
As resinas de uretano são o material primário no elenco de vácuo. Eles têm muitos tipos e simulam propriedades materiais, como flexibilidade, transparência, e dureza. Ele permite a produção de peças com características definidas que se aproximam das propriedades do produto final pretendido.
Além do mais, Os materiais na fundição a vácuo incluem muitos tipos de termoplásticos, borrilhas, e resinas. Cada um oferece propriedades e recursos exclusivos. Aqui está uma lista rápida desses materiais:
- ABS: Conhecido por boa resistência ao impacto e propriedades físicas bem equilibradas.
- PA-like: Caracterizado por sua durabilidade, rigidez, e natureza leve.
- Como PC: Oferece boa transparência e resistência UV.
- PP, como um pp: Tem alta resistência ao impacto e boa flexibilidade.
- PMMA: Também fornece clareza razoável e resistência a UV.
- Como um borracha macia: Notável por sua flexibilidade e boa absorção de choque.
Comparando fundição a vácuo com outros métodos
Casting a vácuo vs.. Moldagem por injeção
Enquanto a moldagem por injeção é para produção de alto volume, A fundição a vácuo é mais econômica para pequenos lotes. Oferece tempos de resposta mais rápidos e custos iniciais mais baixos. Ainda, A fundição a vácuo não pode corresponder à durabilidade das peças produzidas através da moldagem por injeção.
Casting a vácuo vs.. 3D impressão
Ambos são excelentes para prototipagem e produção de baixo volume, mas atendem às diferentes necessidades. O elenco de vácuo é para peças que precisam de propriedades e acabamentos específicos que se assemelham às partes finais. Em contraste, 3D A impressão oferece maior flexibilidade de design e reviravolta mais rápida para geometrias complexas.
Casting a vácuo vs.. Ferramentas rápidas, Usinagem e fabricação de mão
Casting a vácuo oferece vantagens e limitações em comparação com ferramentas rápidas, usinagem e fabricação de mão. Em relação à liberdade de design, ele pontua moderadamente, indicando sua utilidade, ainda com algumas restrições. Para o tamanho da peça, O elenco de vácuo se destaca para uma fabricação considerável de componentes. Ao mesmo tempo, A taxa de transferência é média e sugere uma taxa de produção moderada. A faixa de material também é média, Embora mostre uma seleção decente de materiais.
O custo de investimento é classificado como moderadamente baixo, Então, o elenco de vácuo é econômico. O custo por parte é relativamente alto, implicando um custo mais alto para componentes individuais. O tempo de entrega para o tempo do projeto é excelente (4 estrelas) e designa ciclos de produção mais rápidos do que a maioria dos métodos. Esta comparação destaca o elenco de vácuo como uma técnica útil para peças de tamanho médio com multiplicidade de material moderada e tempo de entrega rápida. No entanto, pode incorrer em custos mais altos por parte.
Estudos de caso sobre elenco de vácuo
Considerar Cencing de Calibur Uso do processo em estudos de caso de fundição a vácuo. Eles empregaram fundição a vácuo para testes de pré-produção de seu dispositivo de pontuação de esgrima sem fio vestível. Começando com protótipos impressos FDM e SLA 3D, Eles se mudaram para o lançamento de aspiradores para as unidades de teste beta de alta qualidade para refinar seu design sem os altos custos de produção em grande escala.
Outro exemplo é Louisville Slugger, um célebre fabricante de morcegos de beisebol. Eles usaram fundição a vácuo para desenvolver e testar um complemento para seus morcegos. Começando com modelos de protótipo detalhados com impressão SLA 3D, Eles utilizaram o elenco de vácuo interno para durável, Modelos testáveis que quase combinavam com a qualidade dos produtos finais moldados por injeção. Este método acelerou seu processo de design, permitindo que a iteração rápida e a modernização de sua linha de produtos.
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