Potpuna analiza procesa vakuumskog oblikovanja silikonskih kalupa
Izrada glavnog modela: osnova točnosti
Proces vakuumskog oblikovanja započinje s glavnim modelom, čija točnost i kvaliteta površine određuju konačni oblikovani dio.
– 3D ispis (SLA/SLS ±0,1 mm) je prikladan za složene zakrivljene površine;
– CNC aluminijski/epoksidni modeli pripremljeni su za visokoprecizno brizganje silikona;
– Ručno rezbarenje se uglavnom koristi za filmske i televizijske rekvizite i prototipove umjetničkih djela.
Ključni zahtjevi: hrapavost površine Ra<1,6 μm, nagib vađenja iz kalupa 3–5°.
Izrada silikonskih kalupa: Rođenje fleksibilnih alata
Za izradu elastičnih kalupa koristi se tekući silikon vulkaniziran platinom (Shore A20–60).
Glavni model je enkapsuliran: premazan sredstvom za odvajanje i fiksiran u okviru za izlijevanje;
Miješanje i otplinjavanje gume: Dodati katalizator, a zatim vakuumski otplinjavati kako bi se uklonili mjehurići;
Izlijevanje i skrućivanje: 24 sata na sobnoj temperaturi ili 4 sata na 60°C;
Prednosti: Fleksibilno i može se duboko izvlačiti, otporno na visoke temperaturne cikluse od 200°C, nije potrebno često nanošenje sredstva za odvajanje.
Proces vakuumskog oblikovanja: skok od lima do dijela
Zagrijte termoplastičnu ploču (ABS, PC, PETG) debljine 0,5–5 mm na 140–180 °C da omekša i stavite je na silikonski kalup.
– Pokrenite vakuum (90–95 kPa) kako biste upili plastiku i detalje kalupa poput niti i teksture;
– Elastičnost silikonskog kalupa kompenzira skupljanje uslijed topline, a dimenzijska točnost može doseći ±0,3 mm;
– Neljepljiva površina smanjuje otpor vađenju iz kalupa, posebno pogodno za vakuumske kalupe za prehrambenu industriju.
Hlađenje i učvršćivanje: zadržavanje veličine i performansi
Ubrzajte hlađenje (30–120 s) i iskoristite toplinsku vodljivost silikagela (0,2 W/m·K) za ravnomjerno odvođenje topline.
– Infracrveno termovizijsko snimanje prati temperaturne gradijente kako bi se spriječilo unutarnje naprezanje;
– Nakon hlađenja, plastika se lijepi za kalup, osiguravajući detaljno graviranje.
Vađenje iz kalupa i naknadna obrada: Izvrsna proizvodnja
– Ručno istezanje: zahvaljujući elastičnosti silikona, lako se odljepljuje bez oštećenja detalja;
– Pneumatski izbacivač: izbacivanje pod tlakom zraka od 0,5–1 bara nije obavezno za kalupe velikih dimenzija;
– Obrezivanje i završna obrada: CNC ili stroj za rezanje kalupom za uklanjanje neravnina, poliranje, prskanje ili PVD površinska obrada.
Proizvodnja malih serija i spajanje silikonskim brizganjem
– Jedan kalup može proizvesti 50-100 komada, pogodan za brzu izradu prototipa i male serije;
– Vrijeme izmjene kalupa je kraće od 1 sata, daleko bolje od tvrdog kalupa;
– Vakuumski oblikovani dijelovi mogu se koristiti kao glavni model za brizganje silikona za povezivanje s masovnom proizvodnjom.
Usporedba silikonskog kalupa i krutog kalupa za vakuumsko oblikovanje
– Trošak: 30–50% niži za male serije;
– Detalji: Silikon je izvrstan, a njegova tvrdoća ovisi o točnosti obrade;
– Složenost: Silikon se može izraditi u duboko konkavne i naopako okrenute oblike, a tvrdoća je ograničena kutom vađenja iz kalupa;
– Izlaz: 50–100 komada za silikon, 1000+ komada za tvrde materijale.
Inovacija procesa
– Kompozitni kalup višestruke tvrdoće: područja Shore A20 i A80 kombiniraju se kako bi se postigle posebne oblike struktura;
– Vakuumski potpomognuto prešanje smole transferom (VARTM): nova primjena za kompozitne dijelove;
– Digitalna optimizacija kalupa: Umjetna inteligencija predviđa trošenje silikona i inteligentno planira održavanje.
Zaključak
Integracijom izrade silikonskih kalupa, tehnologije vakuumskog oblikovanja i tehnologije injekcijskog oblikovanja silikona, proizvođači mogu postići visoku preciznost, visoku učinkovitost i prednosti u troškovima u brzoj izradi prototipova i proizvodnji malih serija, te se široko koriste u medicinskim uređajima, potrošačkoj elektronici, automobilskim interijerima i drugim područjima. Vakuumsko oblikovanje silikonskih kalupa pruža fleksibilna i raznolika rješenja za modernu proizvodnju.
