Sílikon lofttæmissteypa er aðferð til að búa til litlar framleiðslulotur af plasthlutum. Mót úr grunnformi er sett í kassa. Fljótandi sílikoni er hellt yfir það. Sílikonið harðnar í sveigjanlegt mót. Mótið kemur út. Plastefnið fer inn. Lofttæmi dregur loftið út. Hluturinn harðnar. Þú færð eintak.
Þessi aðferð er mikið notuð í frumgerðasmíði og framleiðslu í litlum upplögum. Af hverju? Hún er hröð — hægt er að framleiða mót á aðeins nokkrum dögum. Hún er ódýr — þessi mót kosta minna en stálmót. Og gæðin eru mikil — útlit og áferð lokaafurðarinnar er óaðgreinanleg frá fjöldaframleiddum sprautumótuðum hlutum.
Þessi handbók fjallar um allt ferlið. Þú munt læra hvenær á að nota sílikon lofttæmissteypu og hvenær á að velja aðrar aðferðir.
Skilgreining á kísill tómarúmssteypu
Sílikon lofttæmissteypa notar sveigjanlegt sílikonmót til að framleiða plasthluta. Aðalmynstur – yfirleitt þrívíddarprentað eða vélrænt unnið – er sett í ílát. Fljótandi sílikon er hellt í kringum það. Sílikonið harðnar. Aðalmynstrið er fjarlægt. Holrúmið sem myndast er fullkomin neikvæð mynd af upprunalega mynstrinu.
Steypuefnið er öðruvísi. Plastefni — pólýúretan, epoxy eða svipað — er hellt í sílikonmótið. Lofttæmi dregur loft út. Plastefnið harðnar. Hluturinn losnar. Sílikonið beygist. Undirskurðir losna án þess að skemmast.
Munurinn er mikilvægur. Mótið er úr sílikoni. Sveigjanlegt. Mjúkt. Það gerir steypuna mögulega. Steypt efni er úr stífu plasti. Hart. Endingargott. Tvö mismunandi efni. Tvær mismunandi aðgerðir. Eitt ferli tengir þau saman.
Þetta er kjarninn í kísilsteypu með lofttæmi. Sveigjanlegt mót fyrir stífa hluti. Takmarkað magn. Hágæða. Hröð afgreiðslutími.
Kísill tómarúmsteypuferli skref fyrir skref
Skref 1: Að búa til aðallíkanið
Upphafsmyndin er upphafspunkturinn. Sérhver steypuhluti afritar hana. Ófullkomleikar í uppbyggingunni sjást á hverri eintaki. Rispur, hrjúf yfirborð, víddarvillur – allt flyst beint yfir.
Masterplatan er yfirleitt þrívíddarprentuð eða CNC-fræst. SLA-prentun gefur slétt yfirborð. CNC-fræsing gefur þröng vikmörk. Valið fer eftir kröfum hlutarins. Masterplatan verður að þola sílikonhellinguna. Hún liggur í vökvanum. Hún er fjarlægð. Hún má ekki afmyndast.
Skref 2: Framleiðsla á sílikonmótinu
Fljótandi sílikon hellist utan um meistaramyndina. Það fyllir í hverja einustu undirskurð. Það líkir eftir öllum smáatriðum á yfirborðinu. Þegar hún hefur harðnað er meistaramyndin dregin út. Holrúmið er neikvætt af upprunalegu myndinni.
Mótefnið skiptir máli. Shore hörkuáhrif ákvarða sveigjanleika. Mýkri mót losar auðveldlega um flóknar undirskurði. Harðari mót hefur þrengri vikmörk. Sílikonið verður að standast steypuplastið. Það má ekki bólgna eða brotna niður eftir endurtekna hellingu.
Skref 3: Lofttæmingargasun og plastefnissteypa
Plastefnið blandast. Loftbólur festast í vökvanum. Lofttæmishólfið dregur þær út. Plastefnið verður þéttara og tærara.
Síðan hellist plastefnið í sílikonmótið. Hólfið lokast. Lofttæmið dregur aftur til sín. Plastefnið rennur inn í öll holrými. Engin loftþétting. Sílikon-lofttæmissteypan byggir á þessu skrefi til að ná samræmdum árangri.
Skref 4: Herðing og mótun
Plastefnið harðnar við stofuhita eða í ofni við lágan hita. Herðingartíminn fer eftir plastefniskerfinu. Hraðari herðing myndar hita. Hægari herðing dregur úr rýrnun.
Að taka úr mótun er vandvirk vinna. Sílikonið sveigist. Hluturinn losnar. Enginn kraftur. Engin þörf á að hnýsa. Mótið helst óbreytt. Það er hægt að nota það aftur. Rétt að taka úr mótun lengir líftíma mótsins. Rifið mót er ekki hægt að gera við.
Skref 5: Eftirvinnsla og Surface Finishing
Steypti hlutinn er ekki endanlegur hlutinn. Umframefni við steypuopið þarf að fjarlægja. Yfirborðsbletti þarf að slípa eða fægja. Málning og áferð eru borin á.
Sumir hlutar þurfa aukaaðgerðir. Borun hola. Líming innleggja. Málun yfirborða. Eftirvinnsluskrefið fínpússar hlutinn í lokaform og virkni.
Þessi fimm skref skilgreina vinnuflæði kísillsteypu í lofttæmi. Hvert skref hefur áhrif á það næsta. Meistarinn ákvarðar hlutinn. Mótið ákvarðar smáatriðin. Lofttæmið ákvarðar þéttleikann. Eftirvinnslan ákvarðar fráganginn. Öll fimm skrefin verða að vera framkvæmd rétt.
Efni sem notuð eru í kísill tómarúmssteypu
Sílikongúmmí fyrir Mótagerð
Mótið er úr sílikoni. Það er sveigjanlegt. Það er endingargott. Það fangar fínar yfirborðsupplýsingar. Það losar um undirskurð án þess að skemma.
Ekki eru allar sílikongúmmítegundir eins. Shore hörkustigið er frá mjúku (A20) upp í fast (A60). Mýkri mót ráða við flóknar undirskurði. Fastari mót heldur þrengri víddum. Valið fer eftir lögun hlutarins. Sílikonið verður einnig að standast steypuplastefnið. Sum plastefni ráðast á mótið. Rangt sílikon brotnar niður eftir nokkrar hellingar.
Pólýúretan steypuplastefni
Steypuplastefnið er pólýúretan. Það er tveggja þátta kerfi. Blandið því saman. Hellið því út. Það harðnar. Vélrænu eiginleikarnir koma frá formúlunni.
ABS-lík plastefni líkja eftir sprautumótuðu ABS. Stíft. Sterkt. Góð höggþol.
PP-lík plastefni líkja eftir pólýprópýleni. Hálf sveigjanlegt. Efnaþolið. Gott fyrir lifandi hjörur.
PC-lík plastefni líkja eftir pólýkarbónati. Mikill styrkur. Mikil hitaleiðni. Gott fyrir burðarhluta.
Gúmmílík plastefni eru mjúk. Sveigjanleg. Þau líkja eftir TPE eða sílikoni. Þéttingar, grip og þéttingar.
Gagnsæ plastefni eru gegnsæ. Sjónræn skýrleiki er breytilegur. Sum eru kristaltær. Önnur hafa örlítið gulan blæ. Þau eru notuð í linsur og ljósleiðara.
Eldvarnarefni uppfylla UL 94 V-0 staðalinn. Notað í rafmagns- og bílaiðnaði.
Plastefnið ræður afköstum hlutarins. Veldu það rétta fyrir sílikon-lofttæmissteypuverkefnið þitt.
Litun og yfirborðsáferðarvalkostir
Bætið litarefninu út í plastefnið áður en steypt er. Liturinn verður jafn um allan hlutinn, sem gerir málun óþörf.
Yfirborðsáferðin er fengin úr frumgerðinni. Sílikon getur endurskapað þessa áferð nákvæmlega. Matt áferð, glansandi yfirborð og áferðarmynstur í verkfræðigæðaflokki er hægt að flytja að fullu yfir á steypta hlutinn. Hluturinn lítur út eins og fjöldaframleiddur íhlutur. Þetta er hið sanna gildi sílikons í lofttæmissteypu. Það er ekki bara frumgerð, heldur forframleiðslusýni. Útlit þess og áferð eru óaðgreinanleg frá lokaafurðinni.
Kostir kísill tómarúmssteypu
Lágur verkfærakostnaður
Mótin eru úr sílikoni. Ólíkt stál- og álmótum er þetta efni ódýrt og fljótlegt í framleiðslu, og kostnaðurinn við mótið er aðeins brot af því sem kostar sprautusteypu. Fyrir frumgerðasmíði og framleiðslu í litlum upplögum er þessi aðferð hagkvæm og krefst engra verulegra fjárfestinga.
Fljótur leiðtími
Hægt er að smíða sílikonmót á nokkrum dögum. Þegar aðalmótið er tilbúið og sílikonið hefur verið hellt í, eftir að hafa harðnað yfir nótt, getur framleiðsla hafist strax næsta dag. Þetta styttir markaðssetningu og flýtir fyrir hönnunarbreytingum.
Frábær yfirborðsáferð
Sílikonið líkir eftir meistarastykkinu nákvæmlega. Hver rispa. Hver áferð. Hver fæging. Steypti hlutinn passar við yfirborð meistarastykkisins. Slétt, snyrtileg yfirborð eru staðalbúnaður.
Mjög nákvæm endurgerð
Fín smáatriði eru endurgerð áreiðanlega. Rif, texti, örgrófur ... sílikon fyllir hverja einustu dæld. Plastefni fyllir hverja smáatriði, sem leiðir til fullunninnar vöru sem líkist upprunalegu vörunni nákvæmlega.
Sveigjanleg mótahönnun fyrir flóknar rúmfræðir
Sílikon er sveigjanlegt, sem gerir kleift að fjarlægja hluta úr mótinu án þess að skemma skáhallana. Þegar mótið opnast eru hlutar kastaðir út án þess að þörf sé á hjálpartólum eins og rennibekkjum eða útkastarpinnum. Í samanburði við stíf mót, auðveldar lofttæmissteypa sílikon að framleiða hluti með flóknum formum.
Tilvalið fyrir Lágmagnsframleiðsla
Fyrir þrívíddarprentun getur það tekið vikur að prenta pantanir með óhóflega miklu framleiðslumagni og kostnaðurinn á hverja einingu er of hár; fyrir sprautusteypu er framleiðslumagnið of lítið til að endurheimta kostnaðinn við mótið. Sílikon-lofttæmissteypa fellur mitt á milli og fyllir þetta bil. Það er kosturinn: hún býður upp á hóflegt verð og hóflegan hraða, sem gerir hana akkúrat rétta fyrir viðeigandi framleiðslumagn.
Takmarkanir á kísill tómarúmssteypu
Takmarkað líftími myglu
Sílikonmót geta yfirleitt aðeins framleitt 20 til 30 hluta. Ef lögunin er einföld og eiginleikar plastefnisins vægir getur þessi tala stundum náð 50. Eftir það byrjar mótið að eldast. Yfirborðið verður hrjúft, smáatriðin verða óskýr og mál breytast. Sílikonmót eru rekstrarvörur sem notaðar eru í tómarúmssteypu sílikons; þau eru ekki framleiðslutæki.
Lægri víddarstöðugleiki en málmverkfæri
Sílikon er sveigjanlegt. Það beygist undir þrýstingi. Þessi beygja veldur víddarbreytingum. Þar af leiðandi verða hlutar sem teknir eru úr mótinu örlítið frábrugðnir frumgerðinni. Þegar mótið eldist eykst þetta misræmi smám saman. Málmmót beygja sig ekki og viðhalda víddarstöðugleika. Sílikon lofttæmissteypa er ferli sem fórnar langtímastöðugleika í skiptum fyrir hraða og kostnaðarhagkvæmni.
Efnisafköst samanborið við sprautumótað plast
Þessi plastefni líkja eftir eiginleikum framleiðsluhæfra plastefna en geta ekki alveg jafnast á við þá. Þau hafa minni höggþol, lægri hitabreytingarhita og styttri þreytuþol. Þó að afköst ákveðinna plastefnakerfa nálgist ABS eða pólýprópýlen, geta þau ekki komið í staðinn fyrir þau að fullu. Þessir hlutar eru ætlaðir til frumgerðar, ekki fjöldaframleiðslu.
Takmarkanir á framleiðslumagni
Framleiðslumagn er afgerandi þáttur. Sílikon lofttæmissteypa hentar fyrir upplag frá 10 til 50 hlutum. Þegar framleiðslan fer yfir 100 stykki verður ferlið efnahagslega óframkvæmanlegt. Mót slitna og að skipta þeim út eykur kostnað, sem leiðir til hærri einingarkostnaðar. Fyrir magn yfir ákveðnu þröskuldi er sprautusteypa hagkvæmari; fyrir magn undir því þröskuldi er þrívíddarprentun hraðari.
Sílikon lofttæmissteypa hefur skýrt skilgreint notkunarsvið. Vinsamlegast notið það innan þessa bils. Ef farið er yfir þetta bil, vinsamlegast veldu aðra aðferð. Þetta er ekki bilun, heldur takmörkun á ferlinu.
Kísill tómarúmsteypa vs. Stungulyf
Samanburður á kostnaði
Sílikonmót eru ódýr og kosta aðeins nokkur þúsund dollara. Sprautumót eru hins vegar dýr og kosta tugi þúsunda dollara og stundum jafnvel hundruð þúsunda. Einingarkostnaður gefur aðra mynd: einingarkostnaður sprautumótunar er lægri en kostnaður við sílikon lofttæmissteypu er hærri. Jöfnunarpunktur heildarkostnaðar fer eftir framleiðslumagni. Ef framleiddar eru 50 einingar er lofttæmissteypa ódýrari; ef framleiddar eru 10,000 einingar býður sprautumótun upp á meiri kostnaðarforskot.
Framleiðslu Hraði
Hægt er að framleiða sílikonmót á aðeins nokkrum dögum. Fyrsta lotan af hlutum er hægt að framleiða innan viku. Sprautumót taka hins vegar nokkra mánuði - venjulega átta til sextán vikur. Því næst kemur frumgerðasmíði, síðan aðlögun og að lokum fjöldaframleiðsla. Þetta er einmitt þar sem munurinn á markaðssetningartíma liggur. Sílikonsteypa í lofttæmi flýtir fyrir þróunarferlinu en sprautumótun hægir á því.
Gæði hluta
Bæði kísillsogsteypa og sprautumótun geta framleitt hágæða hluti. Gæðamælikvarðar þeirra eru mismunandi. Kísillsogsteypa nær framúrskarandi yfirborðsáferð og getur endurskapað fínar smáatriði, en sprautumótun býður upp á betri víddarstöðugleika og viðheldur þröngum vikmörkum jafnvel eftir milljónir hringrása. Efniseiginleikar þessara tveggja ferla eru einnig ólíkir: sprautumótun notar iðnaðargráðu hitaplast, en lofttæmissteypa notar pólýúretan plastefni. Þó að þessi tvö plastefni séu svipuð, eru þau ekki eins.
Besta framleiðslumagn
Framleiðslumagn ræður vali á framleiðsluferli. Sílikon lofttæmissteypa: 10 til 100 stykki. Sprautusteypa: 1,000 stykki eða meira. Það er óljósara hvaða staða fellur á milli þessara tveggja. Nákvæmt val fer eftir flækjustigi hlutarins, efnisþörfum og fjárhagsáætlun.
Hvaða ferli ættir þú að velja?
Valið fer eftir þróunarstigi. Ertu á frumstigi þróunar? Sílikon lofttæmissteypa býður upp á hraða og sveigjanleika. Þarftu virka hluti fyrir staðfestingarstigið? Lofttæmissteypa getur uppfyllt þessar þarfir. Fjöldaframleiðsla? Sprautusteypa er endanlegt markmið.
Matsferlið er einfalt. Ákvarðið framleiðslumagn. Setjið tímalínu. Greinið efnisþarfir. Val á ferli fylgir náttúrulega í kjölfarið. Lofttæmissteypa er brú. Sprautusteypa er lokaáfangastaðurinn.
Um NOBLE: Traustur framleiðslufélagi þinn
NOBLE er framleiðslufyrirtæki. Nákvæm vinnsla á málmum og plasti er kjarninn í starfsemi þess. Viðskiptavinir þess spanna margar atvinnugreinar, þar á meðal lækningatæki, iðnaðarbúnað og neysluvörur. Þjónusta þess nær frá hraðri frumgerðasmíði til stórfelldrar framleiðslu. Markmið okkar er að bjóða upp á áreiðanlegar framleiðslulausnir sem umbreyta hugmyndum í hágæða vörur.
Alhliða framleiðslugeta
Þjónusta okkar spanna allt svið. Sílikon lofttæmissteypa er notuð til frumgerðar og tilraunaframleiðslu; CNC-vinnsla uppfyllir strangar kröfur um þolmörk; sprautumótun úr plasti hentar fyrir stórar hlutar; plötusmíði er notuð fyrir girðingar og ramma; nákvæm málmvinnsla er notuð fyrir burðarvirki; hraðfrumgerðarsmíði er notuð til hönnunarstaðfestingar; og framleiðsla sérsniðinna hluta uppfyllir sérhæfðar þarfir.
Samþætting er okkar styrkur. Fjölmörg framleiðsluferli eru sameinuð undir einu þaki. Engin útvistun, engin afhending á milli fyrirtækja. Við sníðum skilvirkar og hagkvæmar lausnir fyrir hvert verkefni.
Vottað gæðastjórnun
Gæði eru sannreynanleg. ISO 9001:2015 nær yfir almenna gæðastjórnun en ISO 13485:2016 á sérstaklega við um framleiðslu lækningatækja. Þessi kerfi uppfylla strangar kröfur lækningatækja-, iðnaðarbúnaðar- og neysluvörugeirans.
FAQ
Hvað er sílikon tómarúmsteypa?
Sveigjanlegt sílikonmót er búið til úr aðalmóti og plastefni er hellt í mótið undir lofttæmi. Eftir að hlutinn hefur harðnað er hann fjarlægður úr mótinu. Þetta ferli er hægt að nota til að framleiða litlar framleiðslulotur af hágæða plasthlutum.
Hvaða efni er hægt að nota í kísil lofttæmissteypu?
Pólýúretan plastefni eru staðlað efni. Þau geta líkst ABS, pólýprópýleni, pólýkarbónati og gúmmílíkum efnum. Að auki eru fáanleg gegnsæ og eldvarnarefni. Val á plastefni ákvarðar vélræna eiginleika hlutarins.
Hversu marga hluta er hægt að framleiða úr einu sílikonmóti?
Venjulega eru hlutar 20 til 30. Þegar lögunin er einföld og eiginleikar plastefnisins vægir getur þessi tala náð 50. Flóknar undirskurðir eða plastefni með árásargjarnum eiginleikum stytta líftíma mótsins.
Er kísill tómarúmsteypa hentug til framleiðslu?
Þetta á við um framleiðslu í litlum upplögum — 10 til 100 stykki. Hins vegar á það ekki við um framleiðslu í stórum stíl. Mót slitna og kostnaður á einingu eykst. Þegar framleiðslan fer yfir ákveðið magn lækkar kostnaðurinn við sprautumótun í raun.
Hver er munurinn á kísill tómarúmsteypu og sprautumótun?
Sílikonsteypa í lofttæmi notar ódýr sílikonmót og hefur stuttan afhendingartíma, sem gerir það hentugt fyrir framleiðslu í litlum upplögum. Sprautusteypa, hins vegar, notar dýr stálmót og hefur langan afhendingartíma, sem gerir það hentugt fyrir framleiðslu í miklu magni.
Hversu nákvæm er kísill tómarúmsteypa?
Nákvæmni fer eftir frumgerðinni. Sílikon getur líkst frumgerðinni nákvæmlega. Málfrávik geta náð ±0.1 millimetrum. Sveigjanleiki mótsins getur valdið einhverjum frávikum. Langtímastöðugleiki er lægri en hjá málmmótum. Þessi nákvæmni er nægileg fyrir frumgerðir og framleiðslu í litlum upplögum. Fyrir nákvæma framleiðslu skal velja sprautumótun eða vélræna vinnslu.
