Вакуумное литье — это адаптируемый производственный процесс, который дизайнеры продуктов используют для производства высококачественных прототипов и конечной продукции в небольших количествах. Сравнительно низкие производственные затраты и мелкие детали делают его эффективным инструментом для быстрых проектов прототипов и маркетинговых целей.
Однако это помогло бы понять, как полиуретановое/вакуумное литье помогает достичь наилучших результатов.
В этой статье объясняется процесс вакуумного литья, как он работает, а также его преимущества и ограничения. О применении литых деталей и технических характеристиках вакуумного литья вы также узнаете, дочитав до конца. Давайте займемся этим!
Что такое вакуумное литье?
Вакуумное литье аналогично литью полиуретана или уретана. Это процесс, при котором жидкие смолы втягиваются в форму под вакуумом для изготовления пластиковых или резиновых деталей. Вакуум вытесняет пузырьки воздуха из формы, благодаря чему отлитые детали принимают заданную форму. Резина, смолы и термопласты — это жидкие материалы, обычно используемые для литья уретана.
Производители используют этот процесс для создания небольших партий пластиковых или металлических деталей превосходного качества и точных размеров с использованием мастер-модели. Однако детали, отлитые в вакууме, могут выйти из строя при высоких температурах или давлении.
Как работает вакуумное литье?
Вакуумное литье – это современный и технологичный производственный процесс. Для этого требуется инструмент для формования, имеющий форму готового продукта, а для форм используется силикон вместо металлов. Вот пошаговое руководство по работе вакуумного литья:
Шаг 1. Создайте 3D-модель
Процесс начинается с создания 3D-модели предполагаемого компонента. Перед созданием 3D-модели вам придется провести правильные расчеты, чтобы предотвратить деформации или дефекты, которые могут повлиять на готовое изделие после отливки.
Поэтому крайне важно тщательно придерживаться принципов литья под давлением и при необходимости вносить соответствующие коррективы в расчеты. CATIA, AutoCAD или Solidworks — это типичное программное обеспечение для проектирования, которое можно использовать для разработки 3D-модели для вашего проекта литья под давлением.
Шаг 2. Создайте мастер-паттерн
Здесь вам нужно будет создать высококачественную мастер-модель, используя созданную вами 3D-модель. Хотя раньше производители при изготовлении полагались на станки с ЧПУ, технология 3D-печати сделала роль маркера более практичной и экономичной. Однако точность обработки на станке с ЧПУ выше, чем у 3D-печати. Если требуется высокая точность, наши клиенты обычно выбирают обработку на станках с ЧПУ.
Мастер-образец формы — это прототип, который дизайнеры используют при разработке силиконовых форм. Литая модель является точной копией мастер-выкройки. Таким образом, любые деформации мастер-выкройки могут повлиять на силиконовые формы. Поэтому крайне важно подготовить мастер-выкройку с высочайшей степенью точности.
Шаг 3: Сделайте формы из силиконовой резины
После того как вы разработали мастер-выкройку, можно отливать силиконовые формы. Эти формы создаются с использованием мастер-выкройки и литейной коробки. Мастер-модель с установленными в ней литейными стержнями и вставками подвешивается в литейной коробке. Литейные ворота и стояки помещаются в литейную коробку с стержнями для заливки расплавленного силикона и извлечения готовой формы.
Горячий жидкий силикон заливается в литейную форму вокруг мастер-модели, заполняя все щели формы прототипа по мере того, как он течет внутри мастер-модели. Жидкий силикон отверждается внутри литейной коробки при температуре 40°C в течение 8-16 часов. Однако сроки могут варьироваться в зависимости от размеров силиконовой формы. Стояки извлекаются, а силиконовая форма вынимается из литейной коробки после того, как силикон затвердеет и затвердеет.
Шаг 4: Смешайте полиуретановую смолу
Доступны различные типы полиуретановых (ПУ) смол с различными материалами и структурными свойствами в зависимости от типа изготавливаемых компонентов. Полиуретановые смолы, используемые при вакуумном литье, перед смешиванием обычно нагревают до 40°C. Двухкомпонентную литейную смолу и любой предпочтительный пигмент смешивают в точных объемах и заливают в контейнер для использования машины. Затем форму возвращают в исходное положение, а разливочные заслонки закрепляют на смесительных и разливочных емкостях.
Обычно смолы для вакуумного литья и цветные пигменты непрерывно смешивают и деаэрируют в течение примерно 50–60 секунд в вакууме во время процесса автоматической заливки. Затем жидкий материал выливают в форму под вакуумный карман, чтобы предотвратить образование воздушных карманов. Вакуумная технология обеспечивает отсутствие пузырьков в формах и устраняет возможное сопротивление потоку, вызванное пузырьками воздуха внутри формовочного инструмента, а сила тяжести обеспечивает правильное заполнение инструмента.
Шаг 5. Обработка и разборка отлитого объекта
Смола нагревается в камере отверждения до тех пор, пока она не затвердеет после заливки в вакуумную камеру. Однако отлитую деталь можно извлечь из формы, когда она затвердеет. Следовательно, вы можете снять ворота и стояки и выполнить финишную обработку после завершения отливки.
Преимущества и недостатки вакуумного литья
Вакуумное литье — это универсальный производственный процесс, идеально подходящий для мелкосерийного производства прототипов и серийных изделий. Ниже приведены существенные преимущества вакуумного литья:
- Литье из полиуретана помогает создавать детали сложной формы и характеристик, которые практически невозможны при использовании других методов быстрого прототипирования.
- Существуют различные смолы, совместимые с вакуумным литьем.
Вакуумное литье хорошо подходит для изготовления высококачественных литых деталей небольшими партиями. - Процесс вакуумного литья относительно дешевле, чем другие альтернативы, такие как обработка на станке с ЧПУ, поскольку его формы можно использовать повторно.
- Компоненты сборки, созданные с помощью процесса вакуумного литья, часто идеально подходят друг к другу без операций последующей обработки, таких как сверление или шлифовка.
Хотя вакуумное литье имеет множество преимуществ, к его частым недостаткам относятся:
- Процесс вакуумного литья совместим только с определенными материалами, такими как термопласты и резина.
- Он непригоден для применения при высоких температурах.
- Вакуумное литье — медленный процесс, который не идеален для крупносерийного производства.
- Тип формы, используемой при вакуумном литье, может повлиять на качество прототипов.
- Может произойти усадка, приводящая к образованию слишком толстых или тонких элементов в отлитых деталях.
Промышленное применение вакуумного литья
Вакуумное литье имеет различные применения, поскольку оно является экономичной и надежной альтернативой традиционным процессам, таким как литье под давлением. Вот типичные применения вакуумного литья в различных отраслях промышленности:
- Компоненты аэрокосмической отрасли: вакуумное литье — это универсальный метод, который инженеры-технологи используют для создания точных компонентов аэрокосмической отрасли. Он подходит для изготовления компонентов самолетов, таких как топливные системы, воздуховоды и внешние компоненты, благодаря своей повторяемости, превосходной точности и способности создавать сложные детали.
- Автомобильная промышленность: Производители автомобилей полагаются на вакуумное литье из силикона, поскольку оно позволяет создавать детали и компоненты с высокой детализацией. Он обеспечивает превосходную точность и повторяемость, необходимые для разработки компонентов транспортных средств, включая выхлопные системы, панели приборной панели, линзы освещения, впускные коллекторы и панели кузова.
- Медицинская промышленность: Производители медицинской промышленности полагаются на высокую точность вакуумного литья при создании сложных деталей и компонентов, таких как имплантаты и протезы.
- Пищевая промышленность и производство напитков: метод вакуумного литья подходит для создания сложных упаковочных компонентов и других предметов сложной формы, таких как бутылки, банки, кружки и контейнеры для пищевых продуктов.
- Потребительские товары: вакуумное литье подходит для изготовления сложных потребительских товаров, таких как спортивное оборудование, чехлы для телефонов, солнцезащитные очки, ручки и игрушки. Он производит высокоточные продукты, пригодные для потребительского использования.
Вакуумное литье против. Литье под давлением против. 3D-печать: сравнение
Вакуумное литье предлагает экономичный способ производства детализированных и высококачественных пластиковых деталей с превосходной отделкой поверхности. С другой стороны, литье под давлением — еще один распространенный метод создания пластиковых деталей путем впрыскивания расплавленного материала в полость формы. В то время как формы для литья под давлением изготавливаются из таких металлов, как сталь или алюминий, инструменты для вакуумного литья изготавливаются из силикона.
Вакуумное литье экономит больше времени, чем литье под давлением, поскольку не требует процесса DFM. Однако вакуумное литье силикона требует много времени по сравнению с 3D-печатью , особенно когда требуется несколько копий предполагаемых деталей. 3D-печать — популярный метод аддитивного производства, в котором для создания деталей слой за слоем используется порошок или жидкий порошок.
Кроме того, при выборе между этими производственными процессами это поможет учитывать такие факторы, как желаемый объем, время выполнения заказа, требования к допускам и требования к качеству поверхности. Вакуумное литье обеспечивает жесткие допуски и превосходную обработку поверхности, что делает его идеальным выбором для мелкосерийного производства. Литье под давлением хорошо подходит для крупносерийного производства, где жесткие допуски не являются основным требованием. Процессы 3D-печати намного быстрее, чем техника вакуумного литья.
Тем не менее, 3D-печать значительно лучше, если скорость и стоимость имеют первостепенное значение для вашего проекта. В то же время вакуумное литье — лучший выбор, если для вас важны высокая точность и детализация.
Заключение
Вакуумное литье — экономичный метод изготовления детализированных пластиковых и резиновых деталей небольшими партиями. Команды разработчиков часто используют детали, отлитые в вакууме, для функционального тестирования на этапах разработки продукта. Поскольку вакуумное литье силикона является более дешевым производственным решением, дающим отличные результаты, оно имеет широкий спектр применения.
Получите изготовленные на заказ литые детали на сайте Be-Cu.com прямо сейчас; мы являемся ведущим экспертом в области вакуумного литья. Мы предлагаем другие производственные услуги, такие как обработка на станках с ЧПУ, 3D-печать и обработка поверхности. Наши квалифицированные инженеры и опытные специалисты по качеству могут справиться с производством пластиковых деталей в небольших объемах. Отправьте свои файлы САПР сегодня, чтобы получить бесплатное предложение. Не стесняйтесь обращаться к нам с вопросами и узнать, как мы можем помочь вам с вашими производственными потребностями!
Связаться с нами:
- Сайт компании: https://rapidprototype.ru/
- Английский сайт: https://be-cu.com/
- имя: Bella
- Телефон:+8615112807161