Вакуумное литье– заливка полиуретановой смолы всиликоновый инструмент под вакуумом– стал переходом от 3D-печатной конструкции к производству пластиковых изделий. Но может ли он действительно имитировать качества технических полимеров, таких как АБС-пластик, поликарбонат или нейлон? В этой статье рассматриваются качества, которые правильно передает вакуумное литье; насколько его прочность сравнима с конструкционными термопластами; как тепловое поведение и усадка влияют на точность; и как мудрый выбор материалов приводит к максимальной производительности.
Какие свойства материала можно точно воспроизвести с помощью вакуумного литья?
Твердость по Шору и гибкость
Наилучшая повторяемость вакуумного литья связана с твердостью. Современные полиуретановые системы могут состоять из мягкой резины-с твердостью около 30 по Шору А до жестких компаундов с твердостью около 85 по Шору D, что позволяет инженерам копировать что угодно, от рукояток из ТПЭ до корпусов из твердого АБС-пластика. Твердость является частью химического состава смолы; следовательно, каждый дубликат, взятый из одного и того же силиконового инструмента, имеет стабильное и воспроизводимое значение твердости.
Чистота поверхности и оптическая прозрачность
Силиконовые формы улавливают каждую деталь оригинального дизайна, поэтомудетали, отлитые в вакууме-часто имеют поверхности, которые вообще не нуждаются в отделке: высокий блеск, тонкая текстура, гравировка или пигментация-подходящего цвета непосредственно из инструмента. С помощью прозрачных и цветных смол этот метод позволяет успешно дублировать оптику из ПММА и поликарбоната, что делает его идеальным для изготовления крышек объективов, витрин и демонстрации-качественных прототипов, которые должны выглядеть точно так же, как конечная деталь.
Эластичность и удлинение
Вакуумное литье может быть расширено для производства гибких компонентов с использованием эластомерных полимеров. Резины,-подобные полиуретанам, имеют удлинение при разрыве, намного превышающее сто процентов, а поведение отскока аналогично-формованным ТПЭ и ТПУ, что позволяетфункциональные уплотнения, прокладки, сильфоны, исверх-формованные ручки с мягким-прикосновениемнеобходимо тщательно осмотреть перед тем, как разрезать какой-либо твердый инструмент. Эта преданность производству эластомеров является настоящей силой этой технологии.
Насколько твердость и прочность сравнимы с конструкционными пластиками?
Показатели прочности на растяжение
Литые полиуретаны общего назначения могут достигать прочности на разрыв от 45 до 70 МПа. Это примерно то же самое, что и ABS, с давлением около 45 МПа и близко к многим стеклонаполненным нейлонам, используемым для прототипирования. Для большинства функциональных испытаний зажимов, корпусов и кронштейноввакуумное литьедает достаточные данные о прочности для подтверждения конструкции задолго до перехода к дорогостоящим литьевым формам.
Ударопрочность и прочность
Марки усиленного полиуретана были разработаны для обеспечения амортизации и демонстрации ударных характеристик, подходящих для испытаний на падение, сборочных испытаний и полевой оценки потребительских и промышленных товаров. Среда вакуумного литья гарантирует отсутствие захваченного воздуха или пузырьков. Это означает, что отлитые детали имеют чистую, постоянную твердость от первого экземпляра партии до самого последнего.
Нагрузка-Несущие и конструктивные детали
Использование жестких высокомодульных смол при вакуумном литье означает, что вы можете изготавливать действительно структурные компоненты, такие как каркасы шкафов, монтажные пластины, воздуховоды и сборочные приспособления, которые выдерживают реальные нагрузки во время испытаний. Конструкторы также могут комбинировать жесткую раму с мягкой над-формой в одной сборке, быстро и экономично имитируя многократную-литьевую форму, сокращая циклы разработки энергетического оборудования, медицинского оборудования и элементов интерьера автомобилей.
Какую роль играют термические свойства и усадка при вакуумном литье?
Температура теплового отклонения
Стандартные полиуретаны можно использовать непрерывно при температуре от 60 до 80 градусов, но высокоэффективные сорта теперь достигают 120 градусов и выше, что охватывает рабочий диапазон большинства электронных корпусов и потребительских корпусов. Использование смолы с высоким содержанием HDT гарантирует, что детали сохранят стабильность размеров под нагрузкой для проектов вакуумного литья с более жаркими условиями эксплуатации.
Усадка и точность размеров
Полиуретан сжимается на небольшую долю процента в результате сшивки-, а силиконовые инструменты по своей сути довольно гибкие; поэтому при вакуумном литье обычно достигаются допуски по микроскопическим характеристикам, близкие к ± 0,1 мм. Инженеры могут доверять тестам на пригодность-и-функциональность, поскольку разница между копиями сводится к минимуму за счет тщательного регулирования температуры смолы, скорости застывания и времени отверждения, что позволяет получать точные детали.
После-отверждение и стабилизация свойств
Посто-отверждение в контролируемой печи завершает процесс-сшивки и определяет максимальную твердость, прочность и тепловые характеристики смолы. Этот шаг важен ввакуумное литьепоскольку недостаточно-отвержденная деталь может продолжать изменять размеры в течение нескольких дней после извлечения из формы. Строгая процедура после-лечения делает двадцатую часть такой же идентичной по размеру и поведению, как и первая.
Как выбор материала может улучшить производительность вакуумного литья?
Соответствие семейства смол целевому пластику
Поставщики смол каталогизируют материалы, такие как АБС-, ПК-, ПП-, ПММА-и резиновые-, поэтому самый быстрый путь к точной копии — начать с технических данных предполагаемого производственного пластика и выбрать подходящее семейство. Такой подход к картированию позволяет вакуумному литью вести себя предсказуемо во время испытаний, поскольку жесткость, прочность и реакция поверхности копии точно соответствуют исходному материалу.
Заполненные и специальные системы
Для требовательных применений наполненные системы поднимают потолок возможностей вакуумного литья. Полиуретаны со стеклянным- или минеральным-наполнителем повышают жесткость и стабильность размеров крупных деталей, а огнестойкие, -безопасные для контакта с пищевыми продуктами- и сертифицированные с медицинской точки зрения сорта открывают двери в области разработки электроники, упаковки и устройств. Выбор специальной смолы на ранних стадиях проекта позволяет избежать дорогостоящего изменения рецептуры в дальнейшем.
Дисциплина процесса и поддержка партнеров
Даже самая лучшая смола требует дисциплинированной обработки: тщательная дегазация, точные пропорции смешивания, контролируемая температура формы и смолы, а также равномерная толщина стенок - все это определяет конечные свойства. Сотрудничество с опытным поставщиком, таким какВелонг-, чьи инженеры проектируют в AutoCAD, Pro-Engineer и SolidWorks и контролируют качество в соответствии с ISO 9001:2015 - превращает вакуумное литье из мастерской в надежный инструмент разработки.
Заключение
Итак, можетвакуумное литьеточно имитируют свойства технических-пластиков? Что касается твердости, качества поверхности, гибкости и большей части прочности, необходимой для функциональных прототипов, ответ, безусловно, положительный – при условии, что семейство смол соответствует целевому пластику и процесс строго регулируется. С 2001 годаВелонгобеспечивает развитие поставщиков, контроль закупок и сертифицированный контроль качества для крупных фирм в сфере промышленного производства, бурения нефтяных скважин, аэрокосмической-высокотехнологичной медицины и имеет более 100 клиентов по всему миру. Принесите свой следующий проект в Welong, и пусть наши инженеры покажут вам, чего можно достичь с помощью подходящего материала.
Часто задаваемые вопросы
В1: Какие инженерные пластмассы можно имитировать вакуумным литьем?
Ответ: Полиуретаны-типа-, типа ПК-, типа ПП-, типа ПММА-, типа PA- и каучука- являются наиболее распространенными конструкционными пластиками с твердостью от 30 по Шору A до 85 по Шору D.
Вопрос 2. Насколько точны по размерам детали,-отлитые в вакууме?
О: Типичные допуски составляют около ±0,1 мм при небольших размерах, при этом обеспечивается превосходное воспроизведение деталей поверхности -, достаточное для создания прототипов большинства функций-и-функций.
В3: сколько копий можно произвести с помощью одной силиконовой формы?
О: С одного инструмента обычно изготавливается от 15 до 30 копий в зависимости от геометрии и смолы, после чего на основе мастер-образца создается новая форма.
В4: Может ли Welong работать с моими рисунками или образцами?
А: Да. Welong производит продукцию на основе поступающих чертежей и образцов, а ее инженерный отдел также может разрабатывать чертежи с помощью AutoCAD, Pro-Engineer и SolidWorks.
Вопрос 5. Какие температуры выдерживают детали,-отлитые в вакууме?
Ответ: Стандартные сорта непрерывно выдерживают температуру 60–80 градусов, тогда как высокоэффективные полиуретаны достигают температуры 120 градусов и более, что подходит для большинства корпусов и потребительских-продуктов.
Вложите разработки Welong в свой следующий прототип
Нужны ли вам десять корпусов выставочного-качества или пятьдесят деталей для функциональных испытаний,Велонгдоставляетвакуумное литьеопираясь на двадцатилетний опыт работы-в цепочке поставок. Основанная в 2001 году и сертифицированная по стандарту ISO 9001:2015, мы обслуживаем клиентов в Великобритании, Германии, Франции, США, Канаде, Австралии и других странах, занимаясь развитием поставщиков, контролем закупок и строгим контролем качества. Отправьте свои чертежи или образцы по адресуmetal@welongpost.comсегодня - наши инженеры ответят рекомендациями по материалам, планами оснастки и конкурентоспособным ценовым предложением. Позвольте Welong расширить возможности вашего бизнеса с помощью лучшей цепочки поставок в Китае.
Ссылки
1. Чуа К.К., Леонг К.Ф. и Лим, Быстрое прототипирование CS: принципы и приложения. 3-е изд., World Scientific Publishing, 2010.
2. Фам Д.Т., Димов С.С. Быстрое производство: технологии и применение быстрого прототипирования и быстрой оснастки. Спрингер-Верлаг, Лондон, 2001 г.
3. Хопкинсон Н., Хейг Р.Дж.М. и Диккенс, П.М., редакторы. Быстрое производство: промышленная революция в эпоху цифровых технологий. Джон Уайли и сыновья, 2006.
4. Розоховский А. и Матушак А. «Быстрая обработка - современного уровня техники». Журнал технологий обработки материалов, том. 106, №. 1–3, 2000 г., стр. 191–198.
5. Гебхардт, А. Быстрое прототипирование. Публикации Хансера Гарднера, 2003.
6. Ян X. и Гу П. «Обзор технологий и систем быстрого прототипирования». Компьютерное-автоматизированное проектирование, том. 28, №. 4, 1996, стр. 307–318.
