Пълен анализ на процеса на вакуумно формоване на силиконови форми
Производство на мастер модели: основата на точността
Процесът на вакуумно формоване започва с мастер модела, чиято точност и качество на повърхността определят крайния отлят детайл.
– 3D печатът (SLA/СЛС ±0,1 мм) е подходящ за сложни извити повърхности;
– ЦПУ алуминиеви/епоксидни модели са подготвени за високо прецизно шприцване на силикон;
– Ръчното дърворезба се използва най-вече за филмови и телевизионни реквизити и прототипи на произведения на изкуството.
Основни изисквания: грапавост на повърхността Ра < 1,6 μm, наклон при изваждане от формата 3–5°.
Изработка на силиконови форми: Раждането на гъвкавите инструменти
Платинен вулканизиран течен силикон (Брег A20–60) се използва за изработка на еластични форми.
Основният модел е капсулиран: покрит с разделително средство и фиксиран в рамката за изливане;
Смесване и дегазиране на каучук: Добавете катализатор и след това вакуумно дегазиране, за да елиминирате мехурчетата;
Изливане и втвърдяване: 24 часа при стайна температура или 4 часа при 60°C;
Предимства: Гъвкав и може да се изтегля дълбоко, устойчив на цикли на висока температура от 200°C, не е необходимо често нанасяне на разделител.
Процес на вакуумно формоване: скокът от лист към детайл
Загрейте термопластичната плоча (ABS, компютър, ПЕТГ) с дебелина 0,5–5 мм до 140–180°C, за да омекне, и я поставете върху силиконовата форма.
– Стартирайте вакуум (90–95 кПа), за да абсорбирате пластмасови и отливки, като например нишки и текстура;
– Еластичността на силиконовата форма компенсира свиването от топлина, а точността на размерите може да достигне ±0,3 мм;
– Незалепващата повърхност намалява съпротивлението при изваждане от формата, особено подходяща за вакуумно формоване с хранителен клас.
Охлажда се и се втвърдява: задържане на размер и производителност
Ускорете охлаждането (30–120 s) и използвайте топлопроводимостта на силикагела (0,2 W/m·K) за равномерно разсейване на топлината.
– Инфрачервеното термовизионно изображение следи температурните градиенти, за да се предотврати вътрешно напрежение;
– След охлаждане, пластмасата залепва към матрицата, осигурявайки детайлно гравиране.
Деформиране и последваща обработка: Изискано производство
– Ръчно разтягане: благодарение на еластичността на силикона, може лесно да се отлепи, без да се повредят детайлите;
– Пневматичен ежекторен щифт: изхвърлянето с въздушно налягане 0,5–1 бара е по избор за форми с голям размер;
– Подрязване и довършителни работи: ЦПУ или щанцова машина за отстраняване на грапавини, полиране, пръскане или PVD повърхностна обработка.
Малкосерийно производство и силиконова връзка за шприцване
– Един калъп може да произведе 50-100 броя, подходящ за бързо прототипиране и малки партиди;
– Времето за смяна на матрицата е по-малко от 1 час, много по-добро от твърдата матрица;
– Вакуумно формованите части могат да се използват като основен модел за шприцоване на силикон за свързване с масово производство.
Силиконова форма срещу твърда вакуумно формовъчна форма
– Цена: 30–50% по-ниска за малки партиди;
– Детайли: Силиконът е отличен, а твърдостта му зависи от точността на обработка;
– Сложност: Силиконът може да се оформя в дълбоки вдлъбнати и обърнати форми, а твърдостта е ограничена от ъгъла на изваждане от формата;
– Производителност: 50–100 броя за силикон, 1000+ броя за твърд материал.
Иновации в процесите
– Композитна матрица с множество твърдости: Зоните по Шор A20 и A80 са комбинирани, за да се постигнат специални форми на конструкции;
– Вакуумно-асистирано трансферно формоване на смола (VARTM): ново приложение за композитни части;
– Цифрова оптимизация на матриците: Изкуственият интелект прогнозира износването на силикона и интелигентно планира поддръжката.
Заключение
Чрез интегриране на производството на силиконови форми, технологията за вакуумно формоване и технологията за шприцване на силикон, производителите могат да постигнат висока прецизност, висока ефективност и предимства при разходите при бързо прототипиране и производство на малки партиди, и се използват широко в медицински изделия, потребителска електроника, автомобилни интериори и други области. Вакуумното формоване на силиконови форми предоставя гъвкави и разнообразни решения за съвременното производство.
