1. Základná definícia a princíp fungovania
Vákuové odlievanie silikónu, známe aj ako vákuové vstrekovanie plastov, je bežná technológia replikácie malých dávok bez použitia oceľových foriem v priemysle rýchleho prototypovania.
Funguje to tak, že ako hlavný model sa použije vysoko presný prototyp vyrobený pomocou SLA 3D tlače alebo CNC obrábania na vytvorenie flexibilnej silikónovej formy. Do dutiny formy sa pod vákuovým podtlakom naleje PU polyuretánová živica. Po odplynení a vytvrdnutí sa rýchlo replikujú plastové diely identické s prototypom.
V porovnaní s tradičným vstrekovaním oceľových foriem vákuové liatie dôkladne odstraňuje vzduch vo vákuovom prostredí, čo vedie k dielom bez bublín s vysokou reprodukciou detailov. Vďaka flexibilite silikónových foriem je možné diely s podrezaniami, hlbokými drážkami a zložitými zakrivenými povrchmi hladko vyberať z formy bez zložitých mechanizmov na vyťahovanie jadra, čo je ideálne na overovanie nových výrobkov a malosériovú výrobu.
2. Kompletný proces vákuového odlievania silikónu
Krok 1: Vytvorenie vysoko presného hlavného modelu
Originálny diel sa vyrába pomocou 3D tlače SLA stereolitografie alebo presného CNC rezania, aby sa zabezpečili presné rozmery, hladké povrchy a neporušené štruktúry. Presnosť hlavného modelu priamo určuje kvalitu odliatkov. Hrúbka steny a uhly úkosu sa vopred optimalizujú, aby sa v neskorších fázach zabránilo zmršťovaniu, deformácii a neúplnému vyplneniu.
Krok 2: Predbežná úprava hlavného modelu a vytvorenie rámu formy
Hlavný model sa vyleští, vyčistí a rovnomerne pokryje separačným prostriedkom. Potom sa upevní vo vnútri rámu formy s premyslene navrhnutými vtokmi, žľabmi a vetracími otvormi, aby sa zabezpečilo úplné vyplnenie a dostatočné odsávanie vzduchu počas odlievania.
Krok 3: Nalejte a vytvrdnite silikónovú formu
Silikón do formy sa zmieša s vytvrdzovacím činidlom, premieša a odplyní vo vákuovej komore pred naliatím, aby sa úplne obalil hlavný model. Vykoná sa druhé vákuové spracovanie, po ktorom nasleduje tepelné vytvrdzovanie v peci, čím sa vytvorí integrovaná flexibilná silikónová forma.
Krok 4: Rozdelenie formy, odstránenie hlavného modelu a orezanie formy
Po úplnom vytvrdnutí sa silikónová forma rozreže pozdĺž deliacej čiary, aby sa vybral pôvodný hlavný model. Opotrebovanie a zvyšky vo vnútri dutiny sa vyčistia a drobné chyby sa opravia, čím sa dokončí opakovane použiteľná silikónová forma.
Krok 5: Vákuové liatie a formovanie
Polyuretánová živica s vhodnou tvrdosťou, húževnatosťou a priehľadnosťou sa vyberá podľa požiadaviek produktu. Živica a vytvrdzovacie činidlo sa zmiešajú, premiešajú a odplynia a potom sa vstrekujú do silikónovej formy konštantnou rýchlosťou vo vákuovom prostredí, aby sa dosiahlo úplné naplnenie bez vzduchových otvorov.
Krok 6: Tepelné vytvrdzovanie a demontáž formy
Forma sa umiestni do teplotne kontrolovanej komory na úplné vytvrdnutie. Po úplnom stuhnutí materiálu sa flexibilná forma otvorí, aby sa vybral hotový diel, a silikónová forma sa môže použiť opakovane.
Krok 7: Dodatočné spracovanie a konečná úprava
Vtoky a kanály sa orezávajú, hrany sa brúsia. Na dosiahnutie povrchovej úpravy porovnateľnej so vstrekovanými dielmi je možné použiť ďalšie povrchové úpravy, ako je lakovanie, pieskovanie, sieťotlač a farbenie.
3. Hlavné výhody
Nízke náklady: Nie sú potrebné žiadne drahé oceľové formy. Silikónové formy stoja oveľa menej ako vstrekovacie formy, čo výrazne znižuje investície do výskumu a vývoja a skúšobnej výroby malých sérií.
- Krátka dodacia lehota: Malé série hotových dielov je možné vyrobiť do 1 až 3 dní od hlavného modelu, čo je oveľa rýchlejšie ako tradičné vstrekovanie plastov pre rýchle dodanie vzoriek.
Reprodukcia s vysokou detailnosťou: Vákuové tvarovanie vytvára husté diely s minimálnymi bublinami, ktoré presne replikujú jemné textúry, tenké steny a zložité zakrivené povrchy.
Silná schopnosť vyberania z formy: Flexibilný silikón umožňuje priame vyberanie z formy dielov s podrezaniami a nepravidelnými tvarmi bez zložitých štruktúr na vyťahovanie jadra.
- Flexibilné možnosti materiálov: PU živica dokáže simulovať vlastnosti ABS, TPU, PC, nylonu a iných plastov. Tvrdosť, mäkkosť, priehľadnosť a farbu je možné prispôsobiť podľa potreby.
