Fundición al vacío es el proceso utilizado para fabricar piezas de plástico de alta calidad comparables a las piezas moldeadas por inyección. La tecnología de fundición al vacío se ha desarrollado durante más de medio siglo y es una tecnología de procesamiento con un rendimiento de alto costo y un costo y tiempo muy bajos para piezas de fabricación de bajo volumen. An-Prototype tiene más de 15 años de experiencia en el proceso de fundición al vacío. Este blog tiene como objetivo presentar la historia del desarrollo de la fundición al vacío, las ventajas y desventajas, el proceso de procesamiento, el tipo y otra información, para brindarle consejos constructivos para que usted elija el vacío adecuado. Servicio de procesamiento de fundición.
La fundición al vacío se refiere al proceso de utilizar una resina de poliuretano de dos componentes en el proceso de fabricación para producir prototipos de plástico de alta calidad. A veces se le llama molde de silicona o molde blando. La diferencia entre la fundición al vacío y el molde de inyección es que la fundición al vacío utiliza un molde de silicona blanda y el molde de inyección está hecho de acero o aluminio y otros materiales. Debido a que el proceso se lleva a cabo al vacío, se producen piezas fundidas de alta calidad sin burbujas, con una textura superficial ligera, menos defectos y menor costo de construcción y tiempo.
Se puede mecanizar y entregar en unos pocos días y, en la mayoría de los casos, se pueden entregar docenas de piezas en unas pocas semanas. Por lo tanto, se usa ampliamente en la producción industrial, especialmente para el procesamiento de pruebas funcionales y algunos prototipos que requieren lotes pequeños y no tienen requisitos especiales para los materiales del producto.
¿Historia de la fundición al vacío?
Ya en 1943, se desarrollaron las primeras resinas de silicona. Sin embargo, no fue hasta la década de 1960 que la Universidad Técnica de Dresde y la Universidad Técnica de Cottbus en la República Democrática Alemana desarrollaron y presentaron al mundo la tecnología de fundición al vacío. Como los europeos no aprendieron sistemáticamente esta tecnología de procesamiento en ese momento, la vendieron a Japón en los años 1970, principalmente para la industria automotriz. En unos pocos años, Europa reintrodujo la tecnología y comenzó a prestarle atención, y ahora casi todas las grandes empresas de producción están utilizando la tecnología en el departamento de investigación y desarrollo, porque la tecnología puede reducir los costos de producción y aumentar la eficiencia de la producción.
La fundición al vacío se ha utilizado ampliamente durante mucho tiempo, y los escultores también han utilizado algunos moldes flexibles, como el caucho natural y otros materiales, para hacer moldes de relieve o escultura durante muchos años. Los plásticos formados al vacío se desarrollaron originalmente a partir de técnicas de fundición y moldeo al vacío en las décadas de 1940 y 1950, y se desarrollaron plásticos como el tereftalato de polietileno (PET), que ahora es uno de los productos de embalaje más utilizados y el material para botellas de agua de plástico. En la década de 1980, se desarrollaron y utilizaron plásticos termoestables para la fundición al vacío. Hasta ahora, estos plásticos imitan perfectamente la apariencia y las propiedades de los materiales utilizados en la producción en masa, lo que ha supuesto un gran avance en la replicación al vacío utilizando moldes de silicona.
¿Cómo funciona la fundición al vacío?
En primer lugar, la fundición al vacío tendrá tres pasos en el procesamiento, que son: primero determinar el molde principal, el molde de fundición y la producción en volumen.
Paso 1: Primero determine el molde principal.
Como ocurre con la mayoría de los procesos de fabricación modernos, el primer paso es crear un modelo 3D de la forma requerida al mecanizar la pieza y, dado que el modelo maestro se utiliza para fundir la pieza, el modelo maestro debe tener el tamaño y la apariencia perfectos, lo que puede realizarse mediante mecanizado CNC o mediante mecanizado de impresión 3D. Luego, el troquel principal se lija, se pinta y se imprima para lograr la textura y calidad de superficie deseadas. Debido a que cualquier defecto en el molde principal afectará la apariencia de la pieza final fundida al vacío, cuando los requisitos de apariencia de las piezas son altos, el molde principal debe ser perfecto.
Paso 2: Molde de fundición.
Normalmente los modelos maestros están hechos de plástico o metal, y el único requisito es que puedan soportar temperaturas de 40°C y curar durante mucho tiempo. El modelo maestro se coloca y se asegura en su lugar en una caja de madera de tamaño personalizado, y se vierte silicona líquida a su alrededor y se hornea durante 8 a 16 horas para que se cure. Después de que la silicona se seque y solidifique, se pueden retirar la caja y el elevador. Finalmente, corte con cuidado el molde con un cuchillo para dejar al descubierto la cavidad negativa del conjunto. Cualquier error normalmente provocará daños en el molde y, con una cuidadosa selección y uso de agentes desmoldantes, se pueden evitar la pegajosidad y las imperfecciones en la superficie.
Paso 3: producción en volumen
La resina de fundición al vacío y el pigmento se mezclan y se vierten en el molde de silicona, donde se mezclan completamente y se desgasifican al vacío durante 50 a 60 segundos durante el proceso de vertido automático. Luego, al eliminar las bolsas de aire dentro de la herramienta, la tecnología de vacío permite que la gravedad haga todo el trabajo de llenar el molde. Luego, las piezas se transfieren al horno para su curado. El tiempo de curado también depende del tamaño de la pieza. Cuando endurezca, la pieza fundida se puede retirar del molde. Una vez que se completa la fundición, se pueden quitar el bebedero y las bandas, y el proceso final es recortar los bordes de la materia prima y aplicar lijado y pulido adicional con papel de lija de grano 1000. Se debe inspeccionar la calidad de la primera pieza mecanizada después de su finalización. Si la primera pieza está calificada, la producción puede continuar. Este proceso se puede repetir de 20 a 30 veces en promedio. Exceder estos tiempos hará que el molde se deforme gradualmente y afectará la precisión dimensional.
Consideraciones para la personalización ¿Fundición al vacío?
Al elegir la fundición al vacío, se deben considerar los siguientes principios:
La diferencia entre fundición al vacío y moldeo por inyección:
Si necesita una forma rápida, sencilla y rentable de producir piezas de plástico de alta calidad, la fundición al vacío es una excelente opción. A diferencia del moldeo por inyección, la fundición al vacío no requiere DFM, lo que ahorra tiempo en el proyecto. Al elegir un proceso de fabricación, es importante considerar los requisitos de rendimiento, los requisitos de tolerancia, los requisitos de acabado superficial y el tiempo de entrega. La fundición al vacío es una excelente opción para la fabricación de bajo volumen, con tolerancias estrictas y un acabado superficial suave. El moldeo por inyección es más adecuado para la producción en masa, las tolerancias son grandes y no es adecuado para la producción de piezas con mayor precisión.
Precisión de mecanizado y recomendaciones: Se recomienda que el espesor de pared de las piezas mecanizadas esté entre 1.5 mm y 4 mm. Utilice un radio superior a 3 mm. Evite el uso de paredes de 90 grados para aumentar la resistencia de las piezas. La mejor profundidad para tallar es 0.25 mm. Las tolerancias del tipo de inyección al vacío deben mecanizarse de acuerdo con la norma internacional ISO 2368M.
AN-Prototype utiliza las siguientes tolerancias estándar: +/ -0.30 mm +0.05 mm (por 30 mm)
Dimensiones (mm) | 0-30 | 30-60 | 60-90 | 90-120 | 120-150 |
Tolerancia (mm) | + / - 0.3 | + / - 0.35 | + / - 0.4 | + / - 0.45 | + / - 0.5 |
Ventajas de la fundición al vacío
1. Bajo costo: en comparación con el mecanizado CNC y la impresión 3D, el costo de producción inicial de la fundición al vacío es mucho menor.
2. Ahorre producción: el conformado al vacío no requiere mucho tiempo, lo que mejora en gran medida la eficiencia de la producción y es adecuado para la fabricación de bajo volumen.
3. Detalles finos: mano de obra exquisita, alta reducibilidad, baja tasa de desechos. Si el molde maestro se imprime en 3D, se pueden producir detalles complejos durante la impresión, y estos detalles se pueden replicar en la fundición final.
4. Precisión dimensional: Las piezas producidas mediante fundición al vacío encajarán perfectamente entre sí sin pasos de posprocesamiento como esmerilado o taladrado.
5. Excelente acabado superficial: El color y el acabado superficial se pueden agregar fácilmente, lo que hace que el proceso sea ideal para industrias con conciencia estética.
7. Plazo de entrega más corto: Hacer moldes de silicona (que lleva unos días) es mucho más rápido que hacer moldes de acero o de aluminio (que lleva semanas).
8. Flexibilidad de materiales. Las resinas de fundición al vacío están disponibles en una variedad de colores para satisfacer las necesidades de diferentes aplicaciones.
Desventaja de la fundición al vacío
Límites de producción: la fundición al vacío es intrínsecamente adecuada para la fabricación de bajo volumen, generalmente en el rango de 1 a 30 piezas. El proceso no es adecuado para aplicaciones de alta temperatura. Al mismo tiempo, el molde principal producirá un fenómeno de contracción y borde redondeado. Como el número excede este límite, es necesario fabricar más modelos maestros.
Dependencia del molde maestro: el proceso de fundición al vacío presta gran atención al detalle. Si al principio hay algún defecto en el molde principal, afectará a todas las piezas que se mecanicen posteriormente.
Ventajas del servicio de fundición al vacío prototipo AN
AN-Prototype puede ahorrar el costo de producción de la fundición al vacío de las siguientes maneras:
Materiales: Hay cientos de polímeros fundidos disponibles en el mercado que replican cualquier dureza y textura de superficie imaginables. También es posible realizar piezas completamente opacas, translúcidas o completamente transparentes.
Diseño: El diseño eficaz del molde puede optimizar la complejidad del énfasis interno y reducir el desperdicio. Y aproveche las economías de escala.
Experiencia: Elegir el fabricante adecuado con el que cooperar puede ahorrar tiempo y costos. An-prototype tiene más de 15 años de experiencia en procesos de fundición al vacío y puede satisfacer sus necesidades y superar sus expectativas en procesamiento y fabricación.
Preguntas Frecuentes
¿Dónde se puede utilizar su tipo de fundición al vacío?
Médico: La fundición al vacío se utiliza ampliamente en la industria médica para fabricar piezas médicas complejas.
Industria automotriz: Los prototipos y piezas de automóviles se fabrican principalmente mediante fundición al vacío, porque el proceso puede producir piezas muy finas. Por ejemplo, las siguientes piezas pueden beneficiarse de la excelente precisión y repetibilidad de la fundición al vacío de silicona: cubiertas de automóviles, colectores de admisión, tapizados y paneles de carrocería, entre otros.
Industria alimentaria: Este proceso se utiliza comúnmente para fabricar componentes complejos en la industria alimentaria. Puede fabricar cajas de embalaje de alimentos (cucharas desechables) y otras piezas de formas complejas necesarias.
Componentes aeroespaciales: Este proceso se puede utilizar para fabricar componentes aeroespaciales de precisión. Debido a su excelente precisión, repetibilidad y capacidad para crear detalles complejos, la fundición al vacío puede fabricar los siguientes componentes: conductos de aire, sistemas de combustible y más.
Bienes de consumo: La fundición al vacío puede fabricar bienes de consumo complejos como juguetes y equipos deportivos, sistemas de prueba, sensores, textiles, imprentas, iluminación y electrodomésticos.
¿Cuántos días te llevará terminar el procesamiento?
AN-Prototype se producirá de acuerdo con la complejidad de sus dibujos y las piezas del prototipo que necesita se fabricarán en tan solo 3 días. ¿Tipo de inyección al vacío adecuado para qué material?
¿Qué materiales se utilizan en la fundición al vacío?
Materiales Los productos utilizados en la fundición al vacío incluyen termoplásticos, caucho y resinas, todos los cuales tienen propiedades y propiedades específicas.
Similar a PA: Resistente y duradero. Es luz.
Similar al ABS: Buena resistencia al impacto y características físicas equilibradas.
PC: Buena transparencia, buena resistencia a los rayos UV.
PP: Alta resistencia al impacto, buena flexibilidad.
PMMA: Buena transparencia, buena resistencia a los rayos UV.
Goma blanda: Flexible, buen efecto de absorción de impactos.
¿Tienen variedad de acabados para moldeo por inyección al vacío?
Las piezas producidas mediante fundición al vacío se pueden teñir directamente según el material deseado o se puede aplicar una segunda pintura. Se pueden utilizar diferentes tipos de pintura, desde mate hasta semibrillante. Por supuesto, la superficie también se puede estructurar o pulir.