Úplná analýza procesu vákuového tvarovania silikónových foriem
Výroba hlavných modelov: základ presnosti
Proces vákuového tvárnenia začína hlavným modelom, ktorého presnosť a kvalita povrchu určujú výsledný tvarovaný diel.
– 3D tlač (SLA/SLS ±0,1 mm) je vhodná pre zložité zakrivené povrchy;
– CNC hliníkové/epoxidové modely sú pripravené na vysoko presné vstrekovanie silikónu;
– Ručné rezbárstvo sa používa najmä na výrobu filmových a televíznych rekvizít a prototypov umeleckých diel.
Kľúčové požiadavky: drsnosť povrchu Ra < 1,6 μm, sklon pri odformovaní 3–5°.
Výroba silikónových foriem: Zrod flexibilných nástrojov
Na výrobu elastických foriem sa používa tekutý silikón vulkanizovaný platinou (Shore A20–60).
Hlavný model je zapuzdrený: potiahnutý separačným prostriedkom a upevnený v lejacom ráme;
Miešanie a odplyňovanie gumy: Pridajte katalyzátor a potom odplyňujte vo vákuu, aby ste odstránili bubliny;
Nalievanie a tuhnutie: 24 hodín pri izbovej teplote alebo 4 hodiny pri 60 °C;
Výhody: Flexibilný a hlboko ťahateľný, odolný voči teplotným cyklom až do 200 °C, nie je potrebné často nanášať separačný prostriedok.
Proces vákuového tvarovania: skok z plechu na diel
Termoplastickú dosku (ABS, PC, PETG) s hrúbkou 0,5–5 mm zohrejte na 140–180 °C, aby zmäkla, a položte ju na silikónovú formu.
– Spustite vákuum (90 – 95 kPa) na absorbovanie plastových a tvarovaných detailov, ako sú nite a textúra;
– Elasticita silikónovej formy kompenzuje zmršťovanie tepelným prúdom a rozmerová presnosť môže dosiahnuť ±0,3 mm;
– Nepriľnavý povrch znižuje odpor pri vyberaní z formy, obzvlášť vhodný pre vákuové formy na tvarovanie potravín.
Ochladenie a spevnenie: zachovanie veľkosti a výkonu
Zrýchlite chladenie (30 – 120 s) a využite tepelnú vodivosť silikagélu (0,2 W/m·K) na rovnomerné odvádzanie tepla.
– Infračervené termovízne zobrazovanie monitoruje teplotné gradienty, aby sa zabránilo vnútornému napätiu;
– Po vychladnutí plast priľne k forme, čo zabezpečí detailné gravírovanie.
Deformácia a následné spracovanie: Vynikajúca výroba
– Ručné naťahovanie: vďaka silikónovej elasticite sa dá ľahko odlepiť bez poškodenia detailov;
– Pneumatický vyhadzovací kolík: vyhadzovanie tlakom vzduchu 0,5 – 1 bar je voliteľné pre veľké formy;
– Orezávanie a konečná úprava: CNC alebo vyrezávací stroj na odstránenie otrepov, leštenie, striekanie alebo PVD povrchová úprava.
Malosériová výroba a pripojenie silikónového vstrekovania
– Jedna forma dokáže vyrobiť 50 – 100 kusov, čo je vhodné pre rýchle prototypovanie a malé série;
– Čas výmeny formy je kratší ako 1 hodina, oveľa lepší ako pri tvrdej forme;
– Vákuovo tvarované diely sa môžu použiť ako hlavný model pre vstrekovanie silikónu na prepojenie s hromadnou výrobou.
Porovnanie silikónovej formy s pevnou vákuovou formou
– Náklady: o 30 – 50 % nižšie pre malé série;
– Podrobnosti: Silikón je vynikajúci a jeho tvrdosť závisí od presnosti obrábania;
– Zložitosť: Silikón sa dá vyrobiť do hlboko konkávnych a obrátených tvarov a tvrdosť je obmedzená uhlom vyberania z formy;
– Výstup: 50–100 kusov pre silikón, viac ako 1000 kusov pre tvrdý materiál.
Inovácia procesov
– Kompozitná forma s viacerými tvrdosťami: Oblasti Shore A20 a A80 sú kombinované pre špeciálne tvarované štruktúry;
– Vákuovo asistované prenosové vstrekovanie živice (VARTM): nová aplikácia pre kompozitné diely;
– Digitálna optimalizácia foriem: Umelá inteligencia predpovedá opotrebovanie silikónu a inteligentne plánuje údržbu.
Záver
Integráciou výroby silikónových foriem, technológie vákuového tvarovania a technológie vstrekovania silikónu môžu výrobcovia dosiahnuť vysokú presnosť, vysokú účinnosť a cenové výhody pri rýchlom prototypovaní a malosériovej výrobe a sú široko používané v zdravotníckych pomôckach, spotrebnej elektronike, automobilových interiéroch a ďalších oblastiach. Vákuové tvarovanie silikónových foriem poskytuje flexibilné a rozmanité riešenia pre modernú výrobu.
