1. Kerndefinition og arbejdsprincip
Silikonevakuumstøbning, også kendt som vakuumsprøjtestøbning, er en almindelig stålstøbefri teknologi til replikering af små serier i rapid prototyping-industrien.
Det fungerer ved at bruge en højpræcisionsprototype produceret via SLA 3D-printning eller CNC-bearbejdning som mastermodel for at skabe en fleksibel silikoneform. Under vakuum-negativt tryk hældes PU-polyurethanharpiks i formhulrummet. Efter afgasning og hærdning replikeres plastdele, der er identiske med prototypen, hurtigt.
Sammenlignet med traditionel sprøjtestøbning af stålforme fjerner vakuumstøbning luft grundigt i et vakuummiljø, hvilket resulterer i boblefri dele med høj detaljegengivelse. Takket være silikoneformenes fleksibilitet kan dele med underskæringer, dybe riller og komplekse buede overflader afformes jævnt uden komplicerede kerneudtrækningsmekanismer, hvilket gør dem ideel til verifikation af nye produkter og produktion i små serier.
2. Komplet proces med silikone vakuumstøbning
Trin 1: Fremstil en højpræcisions mastermodel
Den originale del fremstilles ved hjælp af SLA stereolitografi 3D-printning eller CNC-præcisionsudskæring for at sikre nøjagtige dimensioner, glatte overflader og intakte strukturer. Præcisionen af mastermodellen bestemmer direkte kvaliteten af støbte dele. Vægtykkelse og trækvinkler optimeres på forhånd for at undgå krympning, deformation og ufuldstændig fyldning i senere stadier.
Trin 2: Forbehandling af mastermodellen og byg formrammen
Mastermodellen poleres, rengøres og påføres jævnt med slipmiddel. Den fastgøres derefter i en støbeformramme med veldesignede porte, løbere og ventilationsåbninger for at sikre fuldstændig fyldning og tilstrækkelig luftudluftning under støbning.
Trin 3: Hæld og hærd silikoneformen
Formsilikone blandes med hærdningsmiddel, omrøres og afgasses i et vakuumkammer, før det hældes for at indpakke mastermodellen fuldstændigt. En anden vakuumbehandling udføres, efterfulgt af termisk hærdning i en ovn for at danne en integreret fleksibel silikoneform.
Trin 4: Del formen, fjern mastermodellen og trim formen
Efter fuld hærdning skæres silikoneformen op langs skillelinjen for at fjerne den originale mastermodel. Flammer og rester i hulrummet rengøres, og mindre defekter repareres for at færdiggøre den genanvendelige silikoneform.
Trin 5: Vakuumhældning og støbning
PU-harpiks med passende hårdhed, sejhed og gennemsigtighed vælges i henhold til produktets krav. Harpiksen og hærdningsmidlet blandes, omrøres og afgasses, hvorefter det sprøjtes ind i silikoneformen med en jævn hastighed i et vakuummiljø for at opnå fuld fyldning uden lufthuller.
Trin 6: Termisk hærdning og afformning
Formen placeres i et temperaturkontrolleret kammer for fuld hærdning. Når materialet er helt hærdet, åbnes den fleksible form for at tage den færdige del ud, og silikoneformen kan genbruges flere gange.
Trin 7: Efterbehandling og færdiggørelse
Støp og løbere trimmes, kanterne slibes. Yderligere overfladebehandlinger såsom maling, sandblæsning, serigrafi og farvning kan anvendes for at opnå en finish, der kan sammenlignes med sprøjtestøbte dele.
3. Kernefordele
Lav pris: Der kræves ingen dyre stålforme. Silikoneforme koster langt mindre end sprøjtestøbeforme, hvilket reducerer investeringerne i forskning og udvikling samt prøveproduktion i små serier betydeligt.
- Kort leveringstid: Færdigfremstillede dele i små serier kan færdiggøres inden for 1 til 3 dage fra mastermodellen, hvilket er meget hurtigere end traditionel sprøjtestøbning for hurtig prøvelevering.
Gengivelse af høj detaljer: Vakuumformning producerer tætte dele med minimale bobler, der nøjagtigt replikerer fine teksturer, tynde vægge og komplekse buede overflader.
Stærk afformningsevne: Fleksibel silikone muliggør direkte afformning af dele med underskæringer og uregelmæssige former uden komplekse kernetrækstrukturer.
- Fleksible materialemuligheder: PU-harpiks kan simulere egenskaberne ved ABS, TPU, PC, nylon og andre plasttyper. Hårdhed, blødhed, gennemsigtighed og farve kan tilpasses efter behov.
