Popolna analiza postopka vakuumskega oblikovanja silikonskih kalupov
Izdelava glavnih modelov: osnova natančnosti
Postopek vakuumskega oblikovanja se začne z glavnim modelom, katerega natančnost in kakovost površine določata končni oblikovani del.
– 3D-tiskanje (SLA/SLS ±0,1 mm) je primerno za kompleksne ukrivljene površine;
– CNC aluminijasti/epoksi modeli so pripravljeni za visoko precizno brizganje silikona;
– Ročno rezbarjenje se večinoma uporablja za filmske in televizijske rekvizite ter prototipe umetniških del.
Ključne zahteve: hrapavost površine Ra < 1,6 μm, naklon pri odstranjevanju iz kalupa 3–5°.
Izdelava silikonskih kalupov: Rojstvo fleksibilnih orodij
Za izdelavo elastičnih kalupov se uporablja tekoči silikon s platinasto vulkanizacijo (Shore A20–60).
Glavni model je enkapsuliran: premazan z ločilnim sredstvom in pritrjen v okvir za ulivanje;
Mešanje in odplinjevanje gume: Dodajte katalizator in nato vakuumsko odplinjevanje, da odstranite mehurčke;
Izlivanje in strjevanje: 24 ur pri sobni temperaturi ali 4 ure pri 60 °C;
Prednosti: Fleksibilno in se lahko globoko vleče, odporno na visoke temperaturne cikle do 200 °C, ni potrebno pogosto nanašati ločilnega sredstva.
Postopek vakuumskega oblikovanja: preskok od pločevine do dela
Termoplastično ploščo (ABS, PC, PETG) debeline 0,5–5 mm segrejte na 140–180 °C, da se zmehča, in jo položite na silikonski kalup.
– Zaženite vakuum (90–95 kPa), da vpije plastiko in podrobnosti kalupa, kot so niti in tekstura;
– Elastičnost silikonskega kalupa kompenzira toplotno krčenje, dimenzijska natančnost pa lahko doseže ±0,3 mm;
– Nelepljiva površina zmanjšuje upor pri odstranjevanju iz kalupa, še posebej primerna za vakuumsko oblikovanje živilske kakovosti.
Ohladi in strdi: ohrani velikost in zmogljivost
Pospešite hlajenje (30–120 s) in izkoristite toplotno prevodnost silikagela (0,2 W/m·K) za enakomerno odvajanje toplote.
– Infrardeče termovizijsko slikanje spremlja temperaturne gradiente za preprečevanje notranjih napetosti;
– Po ohladitvi se plastika oprime kalupa, kar zagotavlja podrobno gravuro.
Razkalupljanje in naknadna obdelava: Izjemna proizvodnja
– Ročno raztezanje: zaradi elastičnosti silikona ga je mogoče enostavno odlepiti, ne da bi pri tem poškodovali podrobnosti;
– Pnevmatski izmetalni zatič: izmet z zračnim tlakom 0,5–1 bara je neobvezen za velike kalupe;
– Obrezovanje in končna obdelava: CNC ali stroj za izsekovanje za odstranjevanje robov, poliranje, brizganje ali PVD površinska obdelava.
Majhna serijska proizvodnja in povezava s silikonskim brizganjem
– En sam kalup lahko proizvede 50–100 kosov, kar je primerno za hitro izdelavo prototipov in majhne serije;
– Čas menjave kalupa je krajši od 1 ure, kar je veliko bolje kot pri trdem kalupu;
– Vakuumsko oblikovani deli se lahko uporabijo kot glavni model za brizganje silikona za povezavo z masovno proizvodnjo.
Primerjava silikonskega kalupa in togega vakuumskega kalupa
– Stroški: 30–50 % nižji za majhne serije;
– Podrobnosti: Silikon je odličen, njegova trdota pa je odvisna od natančnosti obdelave;
– Kompleksnost: Silikon je mogoče oblikovati v globoko konkavne in obrnjene oblike, trdoto pa omejuje kot izvlečenja iz kalupa;
– Izhod: 50–100 kosov za silikon, 1000+ kosov za trde materiale.
Inovacije procesov
– Kompozitni kalup z več trdotami: območja Shore A20 in A80 so združena za doseganje posebnih oblik struktur;
– Vakuumsko podprto brizganje smole s prenosom materiala (VARTM): nova uporaba za kompozitne dele;
– Digitalna optimizacija kalupov: umetna inteligenca napoveduje obrabo silikona in inteligentno načrtuje vzdrževanje.
Zaključek
Z integracijo izdelave silikonskih kalupov, tehnologije vakuumskega oblikovanja in tehnologije brizganja silikona lahko proizvajalci dosežejo visoko natančnost, visoko učinkovitost in stroškovne prednosti pri hitri izdelavi prototipov in proizvodnji majhnih serij, kar se pogosto uporablja v medicinskih pripomočkih, potrošniški elektroniki, avtomobilski notranjosti in drugih področjih. Vakuumsko oblikovanje silikonskih kalupov zagotavlja prilagodljive in raznolike rešitve za sodobno proizvodnjo.
