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了解硅胶真空复模:优势、工艺和应用

作者:ayong 2024-12-12 57 0 0 Reading Time: About 1 minutes
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真空复模服务广泛应用于短时间生产过程和设计试制。该工艺可生产出细节丰富、表面光洁度好的部件,且工具磨损显著减少。它可有效地制作新设计的原型、制作功能齐全的原型以及开发相对较少数量的组件。

什么是硅胶真空复模?


真空复模是在真空下制作硅橡胶模具。然后使用这些模具浇注各种材料的部件,例如聚氨酯树脂。这项工作非常精简,可使材料表面光滑细致。它通常用于生产原型或小批量生产产品。

真空复模手板制作

硅胶真空复模手板制作

硅胶真空复模工艺 – 分步过程

 主模型创建:
维护过程繁琐,第一步是制作主模型。该模型通常由坚固的材料制成,例如蜡、塑料或金属。这种模型必须具有精确的尺寸和纹理,就像需要制造的最终产品一样。


 模具制作:
因此,在制作主模型后,准备硅橡胶模具。然后将主模型放置在容器内,并在其周围倒入液体硅橡胶。然后将模具置于紫外线下,使硅胶变硬,以形成所需的形状。


 树脂浇注:
准备好模具后,骑车者将树脂倒入硅胶模具中。它同样使用聚氨酯树脂,根据应用情况,它可能使用不同的材料。将熔融的聚合物倒入模具中,获得主模型的形状。


 固化和脱模:
树脂填充后,让其凝固。通常,固化时间取决于所用材料的类型。硅橡胶完全凝固后,小心地剥下模具。


 后处理:
脱模后,可以进行进一步的处理,例如修整、打磨或喷漆零件。这是为了以某种方式修整、精炼或抛光它们,以实现预期的最终外观。此过程增强了特定测试或小批量生产过程的外观和实用性。


 使用的设备和技术:
真空复模与树脂批量混合物相结合,需要真空室和固化炉。真空室在浇注树脂时通过消除单元中的气泡起着重要作用。

Vacuum Casting Prototype
真空复模手板制作

硅胶真空复模的好处


真空复模是一种先进的技术,具有很高的优势,使其有利于在快速成型和小规模生产过程中使用。以下优势表明,许多行业认为真空复模是成本效益高、高质量产品的最佳解决方案。


 小批量成本效益高:
硅胶真空复模是小批量生产最经济的方法之一。它不需要像大多数传统制造工艺那样在制造工具或其他制造或生产系统设计上进行大量投资。


 快速周转:

硅胶真空复模的最大优势可能在于它是一种非常快速的方法。从制作模具到交付部件的过程只需几天时间。这对于公司需要快速获得结果(例如原型设计或测试)的情况来说是一个优势。

 高精度和细节:

硅胶真空复模由于其效率高,可以轻松复制,并且表面图案与主模型一样准确。对于这种铸造,使用的模具是硅,它们非常合适,因为它们灵活且非常精确,可以制作出具有与用作模板的模型完全相同结构的部件。

 材料多功能性:

硅胶真空复模的优势之一是它在材料方面具有多功能性;它既可以利用硬质聚合物,也可以利用橡胶类材料。为了适应应用环境,可以根据强度、弹性或耐热性来选择材料。


 原型制作和小批量生产:
原型制作和小批量生产是多个阶段的组合,这些阶段被认为可以生产原型并为客户创建少量产品的原型。它主要用于生产快速模具和小批量生产。


 复杂几何形状:
硅胶真空复模工艺更适合生产形状复杂的复杂组件。硅胶模具能够膨胀并恢复到正常状态,因此适用于具有底切或深腔的产品。

硅胶真空复模的应用

 汽车行业:在汽车行业中,真空复模是快速成型最常用的方法之一,用于制造汽车仪表板、旋钮和开关等物品的功能部件。这使得在将设计理念推向市场之前快速制作原型成为可能。
 航空航天和国防:得益于真空复模,航空航天和国防工业拥有薄壁、高强度的组件供其使用。这使得生产关键部分的后续版本的原型成为可能,包括结构框架和外壳的原型。
 医疗保健:在医疗保健行业中,真空复模用于开发手术工具和医疗设备原型以及患者模型。高精度,进而转化为使用生物相容性材料的能力,使其成为制作功能原型的理想选择。
 消费电子产品:消费电子产品使用真空复模来制作设备的外壳、外壳和工作部件的原型。它为公司提供了评估其产品对最终用户的人体工程学、适配性和可用性等方面的机会。


 设计和概念模型:
目前,设计师和工程师依靠真空复模来生成概念模型和实际的视觉原型。这些模型在评估设计理念时特别有用,而不必投入大量资金。


 珠宝和时尚:
在珠宝和时尚行业,硅胶真空复模被广泛用于开发具有更精细细节的出色设计。它还可用于制作初始设计的精确副本,包括制作戒指、吊坠和其他配饰。

硅胶复模质量检查
硅胶复模质量检查

选择合适的硅胶真空复模服务公司


硅胶真空复模公司的服务完全取决于个人雇用来做这项工作的公司类型。以下是选择适合您项目需求的提供商时需要考虑的一些关键因素。


 经验和专业知识
因此,应该寻找专门从事硅胶真空复模并有以前工作记录的提供商。经验丰富的员工队伍和明显的技术能力可确保您的项目得到最佳执行。


 质量控制:
检查服务提供商是否实施了非常高的质量控制标准。严格的公差、光滑的表面以及更重要的是零件的材料同质性至关重要。


 材料和工艺灵活性:
选择一家能够满足您的打印需求的供应商,该供应商提供各种材料和工艺。这种灵活性允许选择不同的树脂或硅树脂以实现最佳应用。


 交货时间和成本考虑因素:
与供应商讨论预期的交货时间和成本问题。交货时间也很快,因为大多数成本核算过程需要的时间更短;尽管如此,还是要保证供应商在商定的时间和成本内完成工作。了解您的收费方式,以免最终支付超出预期的费用。


 客户支持和沟通:
人们之间的沟通必须有效,才能建立和谐高效的关系。选择您感到舒适的供应商,他们更有可能经常与您沟通,并且应该拥有优质的客户关系。比如立科模型提供大客户1对1服务跟进,在工作日,工程团队为客户随时响应解决任何一个细节问题。

硅胶复模客户沟通
硅胶复模客户沟通

真空复模的挑战


硅胶真空复模是一种高效、经济的原型制造方法,但在实际操作中也存在一些挑战需要克服。以下是硅胶真空复模过程中常见的挑战及其影响:

1. 母模精度要求高

硅胶复模的质量直接受母模精度的影响。如果母模表面存在缺陷,所有复制件都会继承这些缺陷。因此,母模的设计和加工需要高标准,增加了前期准备成本和时间。

2. 材料选择与匹配

硅胶和聚氨酯材料的性能多样,但不同的材料可能对复模工艺产生不同的反应,如收缩率、固化时间和力学性能等。这需要精准的材料匹配,否则容易导致尺寸误差或表面质量问题。

3. 尺寸稳定性与收缩问题

由于聚氨酯材料在固化过程中会发生一定的体积收缩,导致成品尺寸与母模存在细微偏差。这对需要高精度的零件来说是一大挑战,可能需要后期校正。

4. 复杂结构的复制难度

对于带有复杂几何形状或薄壁结构的零件,硅胶模具可能在脱模时变形或损坏。这会导致产品表面瑕疵或强度下降,甚至需要重新制作模具。

5. 模具寿命有限

硅胶模具一般只能使用20-25次,模具使用次数越多,精度和表面质量会逐步下降。如果生产批量较大,需要多次制作模具,增加成本和时间。

6. 工艺参数控制复杂

复模过程中温度、压力、固化时间等参数需要精确控制,稍有偏差就可能导致气泡、表面不平整或颜色不均匀等问题,影响最终产品的外观和性能。

7. 环保与安全性问题

硅胶和聚氨酯材料的使用和处理过程中可能涉及挥发性有机化合物(VOCs)或废料的处理,这需要符合环保和安全标准,增加了管理成本。

面临挑战的解决方案:

  • 提高母模设计和加工精度,减少初始误差。
  • 根据零件需求选择合适的材料,并提前测试其性能匹配性。
  • 采用先进的温控和真空设备,优化工艺流程。
  • 对复杂零件进行分模设计或多次实验以改进工艺。

尽管硅胶真空复模有一定的挑战,但通过合理的规划和技术优化,这些问题都可以被有效克服,从而确保批量生产的高质量和高效率。

关于硅胶真空复模的生产


 仅限于中小批量生产:
与传统铸造相比,硅胶真空复模最适合中小批量生产。从其角度来看,它在大规模生产行业中是不经济的。当生产链中需要大量零件时,该过程变得效率低下。

硅胶真空复模手板批量生产
硅胶真空复模手板批量生产


 材料限制:
就所用材料的选择而言,硅胶真空复模的多功能性远低于传统注塑成型。虽然聚氨酯树脂同样被使用,但它们通常不如金属或其他一些聚合物那么坚固或坚硬。


 缺陷的可能性:
尽管如此,硅胶真空复模可能不完美,即使实心铸件上看到的缺陷很小。可能会出现表面瑕疵或尺寸不准确的情况,特别是如果工艺没有严格遵循细节的话。这就是为什么即使是这些小瑕疵也可能影响最终部件的性能。


 尺寸限制:
硅胶真空复模的主要限制之一是主要用于制造小部件。在大多数应用中,模具的尺寸和用于填充型腔的树脂都会限制最终部件的尺寸。当涉及到较大的部件时,可以考虑使用其他生产技术,例如 CNC 加工或注塑成型。

结论


因此,硅胶真空复模服务是快速加工和小批量生产的可靠方法。它非常精确,可用于多种材料,制造周期短,因此最有利的行业是汽车、航空航天和医疗。

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