Semua yang harus Anda ketahui tentang pengecoran vakum

Semua yang harus Anda ketahui tentang pengecoran vakum

pengecoran vakum adalah salah satu proses penting untuk pembuatan prototipe. Ini memiliki keuntungan dari biaya rendah dan kualitas produk yang stabil. Sangat cocok untuk rapid engineering testing (pengujian cepat proyek), verifikasi konsep desain, dan tampilan fisik (tampilan struktur fisik produk). Sebelum berkembang dari konsep atau ide menjadi produksi massal yang matang, desainer perlu terus menerus menemukan masalah dan meningkatkan perencanaan produk; banyak komponen plastik industri, seperti suku cadang mobil, robot, peralatan medis, dan produk 3C, biasanya menggunakan proses pencetakan injeksi. Jutaan unit diproduksi, tetapi biaya pembukaan cetakan sangat tinggi, dan waktu untuk mengembangkan cetakan relatif lama (dan siklus desain dan produksi cetakannya panjang). Apa yang membuat lebih sulit bagi para desainer adalah bahwa jika ada cacat kecil dalam rencana tersebut, itu akan menyebabkan pemborosan yang sangat besar (biaya modifikasi cetakan cukup tinggi). Anda harus tahu bahwa satu set cetakan baja biasanya berharga 10,000 atau bahkan puluhan ribu dolar, dan biaya waktu tidak dapat dikompensasi. Oleh karena itu, merupakan langkah penting untuk memproduksi bagian plastik dalam jumlah kecil untuk memverifikasi desain, seperti 20-500 buah. Saat ini, pengecoran vakum adalah metode pemrosesan yang disukai.

Pengecoran Vakum

Apa itu pengecoran vakum?

pengecoran vakum, juga dikenal sebagai cetakan silikon, menggunakan cetakan silikon yang diproduksi untuk meniru bagian plastik. Bahan poliuretan yang dituangkan dihilangkan busanya, diaduk, dipanaskan terlebih dahulu dan dicor dalam kondisi vakum, dan proses pencetakan curing sekunder dilakukan dalam termostat pada suhu 60°C-80°C selama 2-3 jam. Replika yang terbuat dari cetakan komposit silikon dapat mencapai kekuatan dan kekerasan ABS dan bahan lainnya, dan juga dapat dilengkapi dengan warna sesuai kebutuhan. Proses pengecoran vakum dapat memproduksi bagian plastik dalam jumlah kecil dengan struktur yang rumit, ketebalan dinding yang seragam, dan fungsi serta penampilan tertentu.

proses pengecoran vakum

Proses pembuatan pengecoran vakum

Proses pembuatan pengecoran vakum dibagi menjadi tiga langkah: membuat prototipe cetakan utama, membuat cetakan dan menuangkan bagian-bagiannya.

Langkah 1: Prototipe cetakan utama

  • Anda dapat memilih bahan apa pun dengan karakteristik stabil untuk membuat prototipe cetakan utama. Biasanya terbuat dari bahan plastik atau logam. Satu-satunya persyaratan adalah bahan ini harus stabil untuk jangka waktu tertentu pada suhu tinggi 40°C.

  • Perlu dicatat bahwa prototipe memainkan peran yang menentukan dalam kualitas bagian yang disalin. Jika Anda ingin memproses komponen plastik presisi tinggi, kilap tinggi, atau bahkan transparansi tinggi, maka prototipe cetakan utama paling baik diproses dengan pemesinan CNC.

  • Ini juga merupakan pilihan ideal untuk membuat prototipe model master dengan proses SLA, tetapi dibandingkan dengan prototipe model master yang diproses oleh CNC, biaya bagian akhir mungkin sangat berbeda (akurasi akan sedikit lebih buruk, dan harga satuan akan menjadi sedikit lebih rendah); ini adalah ketika Anda memilih proses pengecoran vakum untuk membuat suku cadang, kutipan dari pabrikan yang berbeda akan sangat berbeda, bahkan beberapa kali berbeda (salah satu alasan mengapa kutipan dari pabrikan yang berbeda berbeda).

  • Permukaan prototipe model utama juga dapat didesain dengan tekstur semprotan atau efek matte. Cetakan silikon akan mereproduksi detail dan tekstur secara akurat, dan permukaan replika akhir akan mempertahankan tingkat konsistensi yang tinggi dengan prototipe.

Langkah 2: Buat Cetakan Silikon

  • Cetakan penuangan terbuat dari silikon cair, juga dikenal sebagai cetakan RTV. Silikon stabil secara kimiawi, lepas sendiri dan fleksibel, meminimalkan penyusutan dan mereplikasi detail bagian secara efisien dari prototipe ke cetakan. Aduk silica gel dan curing agent secara merata. Tampilan gel silika cetakan adalah cairan yang mengalir, komponen A adalah silika gel, dan komponen B adalah zat pengawet. Contoh: Ambil 100 gram silika gel dan tambahkan 2 gram bahan pengawet (Catatan: Silika gel dan bahan pengawet harus diaduk rata. Jika tidak diaduk rata, satu bagian cetakan akan mengeras dan satu bagian tidak akan sembuh, dan silikon akan sembuh tidak merata, itu akan mempengaruhi masa pakai cetakan silikon dan jumlah waktu balik cetakan, dan bahkan menyebabkan cetakan dibuang.

  • Terapkan selotip ke tempat datar di sekitar prototipe untuk membentuk permukaan perpisahan setelah pemotongan cetakan selanjutnya. Prototipe kemudian ditangguhkan dalam kotak pengecoran, dan tongkat lem ditempatkan pada bagian-bagian untuk menyediakan spru dan lubang ventilasi untuk ventilasi selama proses pencetakan silikon. Tuang gel silika ke dalam kotak, lalu keluarkan gelembung udara. Waktunya tidak boleh terlalu lama. Dalam keadaan normal, seharusnya tidak lebih dari sepuluh menit untuk mencegah penyikatan atau penuangan menjadi tidak mungkin setelah terjadi reaksi ikatan silang.

  • Masukkan kotak pengecoran ke dalam oven untuk menyembuhkan, suhunya 40 ℃, waktunya 8-16 jam, kali ini tergantung pada volume cetakan.

  • Setelah karet silikon sembuh, keluarkan kotak dan lem, potong sepanjang garis perpisahan, dan keluarkan prototipe. Saat ini, karet silikon membentuk rongga yang bentuknya persis sama dengan prototipe; dengan cara ini, cetakan silikon dapat dibuat sukses.

Langkah 3: Pengecoran vakum

  • Masukkan cetakan ke dalam oven untuk mengeras dan panaskan hingga 60-70 ℃.

  • Pilih agen pelepas yang sesuai dan gunakan dengan benar sebelum menutup cetakan, yang sangat penting untuk menghindari lengket dan cacat permukaan.

  • Persiapkan resin poliuretan sesuai dengan persyaratan desain Anda, campurkan resin dua komponen dengan perbandingan yang benar, lalu aduk sepenuhnya dan degas di bawah vakum selama 50-60 detik, dan panaskan terlebih dahulu hingga sekitar 40°C sebelum digunakan.

  • Tuang resin poliuretan ke dalam rongga cetakan. Setelah rongga diisi, masukkan cetakan ke lingkungan vakum untuk menghilangkan udara di dalam rongga, dan isi setiap posisi cetakan dengan silikon cair untuk memastikan Bentuk produk cetakan sama persis dengan prototipe.

  • Terus masukkan cetakan ke dalam oven untuk menyembuhkan lagi. Waktu curing rata-rata: 1-3 jam untuk potongan kecil, 3-6 jam untuk potongan besar.

  • Setelah mengeras, keluarkan bagian yang dicor dari cetakan silikon, dan Anda bisa mendapatkan replika dari bagian aslinya.

  • Ulangi siklus ini.

Pemilihan Bahan untuk pengecoran vakum

polyurethane resin adalah polimer dengan berbagai sifat dan kegunaan. Produsen cetakan vakum menggunakan resin poliuretan, termasuk Hei-Cast dari Jepang dan Axson dari Perancis. Sifat materialnya mirip dengan plastik rekayasa, seperti ABS, PMMA, PC, PP, PA, dll. Jenis resin pengecoran dapat berkisar dari transparan, tembus cahaya hingga berwarna, karet lunak atau plastik keras, dan bahkan tahan benturan, tinggi -bahan tahan suhu (120°C) atau tahan api (UL94-V0). proses pengecoran vakum dapat digunakan untuk cetakan injeksi sekunder dan sisipan juga dapat ditambahkan;

Parameter teknis pengecoran vakum

Deskripsi Produk

Catatan Toleransi

Ketepatan

Karena pemuaian termal cairan dan sifat alami dari cetakan fleksibel, tingkat penyusutan yang diharapkan adalah +0.15%; toleransi standar adalah ±0.15mm/100mm, dan akurasi tertinggi dapat mencapai ±0.05mm.

ukuran maksimum

Peralatan penuangan vakum dapat menampung ukuran maksimum 2d.0M*1.2M*1.0M.

Bagian Ketebalan Dinding Minimum

Untuk memastikan pengisian cetakan yang memadai, diperlukan ketebalan dinding minimal 0.75 mm. Untuk hasil terbaik, kami merekomendasikan ketebalan dinding minimal 1.5 mm.

Jumlah replika yang khas

Hingga 25 replika per cetakan (tergantung kompleksitas cetakan dan bahan pengecoran); hanya 12 atau bahkan 10 replika yang dapat dibuat untuk cetakan jika bagian tersebut membutuhkan kualitas tinggi (misalnya struktur transparan atau rumit) .

Waktu tunggu tipikal

Hingga 50 sampel cetakan dapat diproduksi dalam waktu 10 hingga 15 hari, bergantung pada ukuran dan volume komponen

Opsi Finishing untuk Overmolding Vakum

  • Matte/buram.Prototipe master adalah sandblasted matte, bagian replika memiliki lapisan satin yang halus, dan bagian transparan dan tembus cahaya dengan lapisan ini akan tampak matte. Hasil akhir matte berguna untuk area genggam dan sentuhan tinggi, karena mengurangi visibilitas sidik jari.

  • Setengah mengkilap. Hasil akhir yang memiliki kilap tetapi tidak terlalu reflektif. Finishing semi-gloss antara high-gloss dan matte, dengan permukaan yang halus dan mudah dibersihkan.

  • Kilau tinggi. Buat hasil akhir yang sangat reflektif dengan memoles prototipe master sebelum membuat cetakan. Memiliki transparansi tertinggi untuk bagian transparan. Specular dapat digunakan untuk model kosmetik, lensa dan lainnya.

  • Polyurethane dapat dicampur dengan pigmen untuk mendapatkan berbagai warna. Hitam, alami, jernih, dan berbagai warna khusus (warna Raoul atau Pantone yang paling dekat dengan pilihan Anda).

BAHAN VAKUM CAST
bagian pengecoran vakum
Pembuatan Prototipe Pengecoran Vakum

Keuntungan dari pengecoran vakum

  • Perputaran cepat. Hingga 50 suku cadang dapat dikirimkan dalam 7-15 hari atau kurang tergantung pada spesifikasi suku cadang (ukuran, konstruksi) dan kuantitas. Dibandingkan dengan cetakan injeksi, waktu produksi pengecoran vakum lebih singkat. Cetakan injeksi tradisional membutuhkan waktu 4 hingga 8 minggu untuk menyelesaikan produksi. Sementara cetakan silikon hanya membutuhkan 1-2 minggu untuk selesai sepenuhnya, dan semua bagian kompleks dapat diselesaikan dalam waktu singkat.

  • Biaya rendah. Silikon lebih murah dari segi biaya dibandingkan dengan cetakan injeksi. Cetakan injeksi didasarkan pada fabrikasi baja atau aluminium. Biaya cetakan silikon mungkin antara ratusan dan ribuan, sedangkan biaya satu cetakan injeksi antara ribuan dan puluhan ribu.

  • Mampu memproduksi part yang besar. Bergantung pada jenis peralatan yang digunakan, pengecoran vakum dapat membuat bagian yang sangat besar seperti penutup otomotif, penutup robot besar, penutup medis CT, dll.

  • Permukaan akhir lebih baik daripada cetakan injeksi. Proses penyedotan menghilangkan gelembung udara dan memungkinkan material terikat sepenuhnya dengan rongga, menangkap detail.

  • pengecoran vakum dapat mewujudkan yang dibutuhkan bagian kompleks atau desain pada satu waktu, sedangkan pemrosesan CNC perlu dipecah dan diproduksi sesuai dengan ukuran dan struktur di sebagian besar waktu.

  •  Berbagai warna untuk dipilih. Pigmen pewarna dapat ditambahkan ke resin untuk berbagai pilihan warna.

  • Pengulangan. Cetakan silikon dapat digunakan sekitar 20 kali sebelum perlu diganti.

Penerapan pengecoran vakum

 Cocok untuk produksi batch kecil. Pencetakan ganda vakum sangat ideal untuk batch kecil — ketika jumlah terbukti tidak cukup untuk berinvestasi dalam cetakan injeksi — dan untuk suku cadang produksi pertama (jalan pertama), yang dapat diselesaikan berminggu-minggu sebelum cetakan produksi siap.

Proses pengecoran vakum relatif murah, membuat perubahan desain yang diperlukan menjadi mudah dan ekonomis. Selain itu, bahan yang berbeda dapat digunakan untuk cetakan yang sama, memungkinkan desain diuji dengan berbagai bahan.

Pengujian pasar. Hasil akhir berkualitas tinggi membuat komponen cor vakum ideal untuk pengujian konsumen, evaluasi pengguna, dan model konsep. Di bawah konsep desain yang sama, jika Anda tidak tahu warna apa yang terbaik untuk produk, Anda dapat membuat cetakan silikon, membuat 10-15 pengecoran, dan mengecat warna dan tekstur desain Anda pada setiap pengecoran, sehingga bisa digunakan di departemen desain Bahkan diskusi internal pada rapat manajemen memungkinkan perubahan diadaptasi dengan cepat untuk pengujian lebih lanjut atau peluncuran pasar.

Pada Agustus 2021, sebuah pabrikan sepeda di Amerika Serikat ingin memproduksi 50 cover lampu belakang dengan tekstur biasa berbentuk berlian, dan bagian-bagiannya harus transparan. Mengingat anggaran biaya, a proses pengecoran vakum direkomendasikan, dan pasca-pemrosesan dipoles; oleh seorang profesional Tim perantara memeriksa produk, dan pelanggan melebihi harapan setelah menerima suku cadang prototipe; kesimpulan: bagian cetakan yang kompleks dapat secara akurat mereplikasi struktur, detail dan tekstur prototipe, dan memberikan permukaan akhir yang sama dengan prototipe, mencapai cetakan injeksi yang serupa dengan hasil produksi.