Silikonimuottien tyhjiömuovausprosessin täydellinen analyysi
Päämallin tuotanto: tarkkuuden perusta
Tyhjiömuovausprosessi alkaa päämallilla, jonka tarkkuus ja pinnanlaatu määräävät lopullisen muovatun osan.
– 3D-tulostus (SLA/SLS ±0,1 mm) soveltuu monimutkaisille kaareville pinnoille;
– CNC-alumiini-/epoksimallit on valmistettu erittäin tarkkaan silikoniruiskuvaluun;
– Käsinveistoa käytetään enimmäkseen elokuva- ja televisiorekvisiittaan sekä taideteosten prototyyppeihin.
Keskeiset vaatimukset: pinnan karheus Ra < 1,6 μm, muotista irrotuskulma 3–5°.
Silikonimuottien valmistus: Joustavien työkalujen synty
Platinavulkanoitua nestemäistä silikonia (Shore A20–60) käytetään elastisten muottien valmistukseen.
Päämalli on kapseloitu: päällystetty irrotusaineella ja kiinnitetty valukehykseen;
Kumin sekoitus ja kaasunpoisto: Lisää katalyytti ja poista sitten kaasu tyhjiössä kuplien poistamiseksi;
Kaataminen ja jähmettyminen: 24 tuntia huoneenlämmössä tai 4 tuntia 60 °C:ssa;
Edut: Joustava ja syvävedettävä, kestää jopa 200 °C:n lämpötilasyklejä, ei tarvitse levittää irrotusainetta usein.
Tyhjiömuovausprosessi: hyppy levystä osaksi
Kuumenna 0,5–5 mm:n termoplastinen levy (ABS, PC, PETG) 140–180 °C:een pehmentääksesi sitä ja aseta se silikonimuotin päälle.
– Käynnistä tyhjiö (90–95 kPa) muovin ja muotin yksityiskohtien, kuten kierteiden ja tekstuurin, imeyttämiseksi;
– Silikonimuotin elastisuus kompensoi lämpökutistumista, ja mittatarkkuus voi olla ±0,3 mm;
– Tarttumaton pinta vähentää muotista irrotuksen vastusta, sopii erityisesti elintarvikekäyttöön tarkoitetuille tyhjiömuovausmuoteille.
Jäähdytys ja jähmettyminen: koon ja suorituskyvyn lukitus
Nopeuta jäähdytystä (30–120 s) ja hyödynnä silikageelin lämmönjohtavuutta (0,2 W/m·K) lämmön tasaiseen haihduttamiseen.
– Infrapunalämpökuvaus valvoo lämpötilagradientteja sisäisen rasituksen estämiseksi;
– Jäähdyttyään muovi tarttuu muottiin varmistaen yksityiskohtaisen kaiverruksen.
Muotin purkaminen ja jälkikäsittely: Hienostunut tuotanto
– Manuaalinen venytys: silikonin joustavuuden ansiosta se on helppo irrottaa vahingoittamatta yksityiskohtia;
– Pneumaattinen ulostyöntötappi: 0,5–1 baarin ilmanpaineella tapahtuva ulostyöntö on valinnainen suurikokoisille muoteille;
– Viimeistely ja leikkaus: CNC- tai stanssauskone purseiden poistamiseen, kiillotus, ruiskutus tai PVD-pintakäsittely.
Pienerätuotanto ja silikoniruiskuvaluliitäntä
– Yhdellä muotilla voidaan tuottaa 50–100 kappaletta, mikä sopii nopeaan prototyyppien valmistukseen ja pieniin eriin;
– Muotinvaihtoaika on alle tunti, paljon parempi kuin kovalla muotilla;
– Tyhjiömuovattuja osia voidaan käyttää silikoniruiskuvalun päämallina massatuotantoon kytkemistä varten.
Silikonimuottien ja jäykkien tyhjiömuovausmuottien vertailu
– Kustannukset: 30–50 % alhaisemmat pienissä erissä;
– Yksityiskohdat: Silikoni on erinomaista, ja sen kovuus riippuu työstötarkkuudesta;
– Monimutkaisuus: Silikonista voidaan tehdä syviä koveria ja ylösalaisin olevia muotoja, ja kovuutta rajoittaa muotista irrotuskulma;
– Tuotanto: 50–100 kappaletta silikonille, yli 1000 kappaletta kovalle.
Prosessi-innovaatio
– Monikovuuskomposiittimuotti: Shore A20- ja A80-kovuusalueet yhdistetään erikoismuotoisten rakenteiden aikaansaamiseksi;
– Tyhjiöavusteinen hartsisiirtomuovaus (VARTM): uusi sovellus komposiittiosille;
– Digitaalinen muotin optimointi: Tekoäly ennustaa silikonin kulumista ja aikatauluttaa huollon älykkäästi.
Johtopäätös
Yhdistämällä silikonimuottien valmistuksen, tyhjiömuovaustekniikan ja silikoniruiskuvalutekniikan valmistajat voivat saavuttaa suurta tarkkuutta, tehokkuutta ja kustannusetuja nopeassa prototyyppien valmistuksessa ja pienten erien tuotannossa, ja niitä käytetään laajalti lääkinnällisissä laitteissa, kulutuselektroniikassa, autojen sisustuksessa ja muilla aloilla. Silikonimuottien tyhjiömuovaus tarjoaa joustavia ja monipuolisia ratkaisuja nykyaikaiseen valmistukseen.
