A fundição a vácuo é o processo utilizado para fabricar peças plásticas de alta qualidade, comparáveis às peças moldadas por injeção. Desenvolvida há mais de meio século, essa tecnologia de fundição a vácuo apresenta excelente custo-benefício, com custos e tempo de produção muito reduzidos para peças fabricadas em baixo volume. A An-Prototype possui mais de 15 anos de experiência em processos de fundição a vácuo. Este blog tem como objetivo apresentar a história do desenvolvimento da fundição a vácuo, suas vantagens e desvantagens, o processo de fabricação, os tipos de peças e outras informações relevantes, oferecendo orientações úteis para que você escolha o serviço de fundição a vácuo mais adequado às suas necessidades.
A fundição a vácuo refere-se ao processo de uso de uma resina de poliuretano de dois componentes no processo de fabricação para produzir protótipos de plástico de alta qualidade. Às vezes é chamado de molde de silicone ou molde macio. A diferença entre a fundição a vácuo e o molde de injeção é que a fundição a vácuo usa um molde de silicone macio e o molde de injeção é feito de aço ou alumínio e outros materiais. Como o processo é realizado sob vácuo, peças fundidas de alta qualidade são produzidas sem bolhas, com textura superficial leve, menos defeitos e menor custo de construção e tempo.
Pode ser usinado e entregue em poucos dias e, na maioria dos casos, dezenas de peças podem ser entregues em poucas semanas. Portanto, é amplamente utilizado na produção industrial, especialmente para processamento de testes funcionais e alguns protótipos que requerem pequenos lotes e não possuem requisitos especiais para materiais de produtos.
História da fundição a vácuo?
Já em 1943 , as primeiras resinas de silicone haviam sido desenvolvidas. No entanto, foi somente na década de 1960 que a tecnologia de moldagem a vácuo foi desenvolvida e apresentada ao mundo pela Universidade Técnica de Dresden e pela Universidade Técnica de Cottbus, na República Democrática Alemã. Como os europeus não aprenderam sistematicamente essa tecnologia de processamento na época, eles a venderam para o Japão na década de 1970, principalmente para a indústria automotiva. Em poucos anos, a Europa reintroduziu a tecnologia e começou a dar-lhe atenção, e agora quase todas as grandes empresas de produção utilizam a tecnologia em seus departamentos de pesquisa e desenvolvimento, pois ela pode reduzir custos de produção e aumentar a eficiência produtiva.
A fundição a vácuo tem sido amplamente utilizada, e alguns moldes flexíveis, como borracha natural e outros materiais, também têm sido usados por escultores para fazer moldes em relevo ou esculturas por muitos anos. Os plásticos formados a vácuo foram originalmente desenvolvidos a partir de técnicas de fundição e moldagem a vácuo nas décadas de 1940 e 1950, e plásticos como o tereftalato de polietileno (PET) foram desenvolvidos, que é hoje um dos produtos de embalagem mais comumente usados e o material para garrafas plásticas de água. Na década de 1980, plásticos termoendurecíveis foram desenvolvidos e utilizados para fundição a vácuo. Até agora, esses plásticos imitam perfeitamente a aparência e as propriedades dos materiais usados na produção em massa, levando a um avanço na replicação a vácuo usando moldes de silicone.
Como funcionar a fundição a vácuo?
Em primeiro lugar, a fundição a vácuo terá três etapas de processamento, que são: primeiro determinar o molde principal, o molde de fundição e o volume de produção.
Etapa 1: primeiro determine o molde principal.
Tal como acontece com a maioria dos processos de fabricação modernos, o primeiro passo é criar um modelo 3D da forma necessária ao usinar a peça, e como o modelo mestre é usado para fundir a peça, o modelo mestre deve ter tamanho e aparência perfeitos, o que pode ser feito por usinagem CNC ou por meio de usinagem por impressão 3D. A matriz principal é então lixada, pintada e preparada para atingir a textura e qualidade de superfície desejadas. Como qualquer falha no molde principal afetará a aparência da peça final fundida a vácuo, quando os requisitos de aparência das peças são altos, o molde principal deve ser perfeito.
Etapa 2: Molde de fundição.
Normalmente os modelos master são feitos de plástico ou metal, e o único requisito é que possam suportar temperaturas de 40°C e curar por um longo tempo. O modelo mestre é posicionado e fixado em uma caixa de madeira de tamanho personalizado, e silicone líquido é derramado em torno dele e cozido por 8 a 16 horas para curar. Depois que o silicone secar e solidificar, a caixa e o riser podem ser removidos. Por fim, corte cuidadosamente o molde com uma faca para revelar a cavidade negativa da montagem. Qualquer erro geralmente resultará em danos ao molde e, com seleção cuidadosa e uso de agentes desmoldantes, a pegajosidade e manchas superficiais podem ser evitadas.
Etapa 3: produção em volume
A resina e o pigmento fundidos a vácuo são misturados e despejados no molde de silicone, onde são totalmente misturados e desgaseificados em vácuo por 50-60 segundos durante o processo de vazamento automático. Em seguida, ao eliminar bolsas de ar dentro da ferramenta, a tecnologia de vácuo permite que a gravidade faça todo o trabalho de preenchimento do molde. As peças são então transferidas para o forno para cura. O tempo de cura também depende do tamanho da peça. Quando endurece, a peça fundida pode ser removida do molde. Concluída a fundição, o sprue e os risers podem ser removidos, e o processo final é aparar as bordas da matéria-prima e aplicar lixamento e polimento adicionais com lixa de grão 1000. A primeira peça usinada após a conclusão deve ser inspecionada quanto à qualidade. Se a primeira peça for qualificada, a produção pode continuar. Esse processo pode ser repetido de 20 a 30 vezes em média. Exceder esses tempos fará com que o molde se deforme gradualmente e afete a precisão dimensional.
Considerações para personalização Fundição a vácuo?
Ao escolher a fundição a vácuo, os seguintes princípios devem ser considerados:
A diferença entre fundição a vácuo e moldagem por injeção:
Se você precisa de uma maneira rápida, fácil e econômica de produzir peças plásticas de alta qualidade, a fundição a vácuo é uma excelente escolha. Ao contrário da moldagem por injeção, a fundição a vácuo não requer DFM, economizando assim tempo de projeto. Ao escolher um processo de fabricação, é importante considerar os requisitos de rendimento, requisitos de tolerância, requisitos de acabamento superficial e prazo de entrega. A fundição a vácuo é uma excelente escolha para fabricação de baixo volume, com tolerâncias restritas e acabamento superficial liso. A moldagem por injeção é mais adequada para produção em massa, as tolerâncias são grandes e não é adequada para a produção de peças com maior precisão.
Precisão de usinagem e recomendações: Recomenda-se que a espessura da parede das peças usinadas esteja entre 1.5 mm e 4 mm. Use um raio maior que 3 mm. Evite usar paredes de 90 graus para aumentar a resistência da peça. A melhor profundidade para esculpir é de 0.25 mm. As tolerâncias do tipo de injeção a vácuo devem ser usinadas de acordo com a norma internacional ISO 2368M.
AN-Prototype usa as seguintes tolerâncias padrão: +/ -0.30mm +0.05mm (por 30mm)
Dimensão (mm) | 0-30 | 30-60 | 60-90 | 90-120 | 120-150 |
Tolerância （mm） | + / - 0.3 | + / - 0.35 | + / - 0.4 | + / - 0.45 | + / - 0.5 |
Vantagens da fundição a vácuo
1. Baixo custo: Comparado com a usinagem CNC e a impressão 3D, o custo inicial de produção da fundição a vácuo é muito menor.
2. Economize produção: a formação a vácuo não requer muito tempo, melhorando muito a eficiência da produção, adequada para fabricação de baixo volume.
3. Detalhes finos: acabamento requintado, alta redutibilidade, baixa taxa de sucata. Se o molde mestre for impresso em 3D, detalhes complexos podem ser produzidos durante a impressão e esses detalhes podem ser replicados na fundição final.
4. Precisão dimensional: as peças produzidas por fundição a vácuo se encaixam perfeitamente sem etapas de pós-processamento, como retificação ou perfuração.
5. Excelente acabamento superficial: A cor e o acabamento superficial podem ser facilmente adicionados, tornando o processo ideal para indústrias esteticamente conscientes.
7. Prazo de entrega mais curto: Fazer moldes de silicone (que leva alguns dias) é muito mais rápido do que fazer moldes de aço ou alumínio (que leva semanas).
8. Flexibilidade de materiais. As resinas de fundição a vácuo estão disponíveis em uma variedade de cores para atender às necessidades de diferentes aplicações.
Desvantagem da fundição a vácuo
Limites de produção: A fundição a vácuo é inerentemente adequada para fabricação de pequenos volumes, geralmente na faixa de 1 a 30 peças. O processo não é adequado para aplicações em altas temperaturas. Ao mesmo tempo, o molde principal produzirá encolhimento e fenômeno de borda arredondada. À medida que o número excede esse limite, mais modelos mestres precisam ser feitos.
Dependência do molde mestre: O processo de fundição a vácuo presta muita atenção aos detalhes. Se houver defeito no molde principal no início, afetará todas as peças que serão usinadas posteriormente.
Vantagens do serviço de fundição a vácuo AN-Prototype
AN-Prototype pode economizar o custo de produção de fundição a vácuo das seguintes maneiras:
Materiais: Existem centenas de polímeros fundidos disponíveis no mercado que reproduzem qualquer dureza e textura de superfície imagináveis. Também é possível fazer peças totalmente opacas, translúcidas ou totalmente transparentes.
Design : Um design de molde eficaz pode otimizar a complexidade do processo interno e reduzir o desperdício, além de aproveitar as economias de escala.
Experiência : Escolher o fabricante certo para cooperar pode economizar tempo e dinheiro. A An-prototype tem mais de 15 anos de experiência em processos de fundição a vácuo e pode atender às suas necessidades e superar suas expectativas em processamento e fabricação.
Perguntas frequentes
Onde seu tipo de fundição a vácuo pode ser usado?
Na área médica , a fundição a vácuo é amplamente utilizada na indústria para fabricar peças médicas complexas.
Indústria automotiva : Os protótipos e peças automotivas são fabricados principalmente por fundição a vácuo, pois o processo permite a produção de peças de altíssima precisão. Por exemplo, as seguintes peças podem se beneficiar da excelente precisão e repetibilidade da fundição a vácuo em silicone: capas de carros, coletores de admissão, estofados e painéis da carroceria, entre outras.
Indústria alimentícia : Este processo é comumente usado para fabricar componentes complexos na indústria alimentícia. Ele pode produzir caixas de embalagem de alimentos (colheres descartáveis) e outras peças com formatos complexos.
Componentes aeroespaciais : Este processo pode ser usado para fabricar componentes aeroespaciais de precisão. Devido à sua excelente precisão, repetibilidade e capacidade de criar detalhes complexos, a fundição a vácuo pode fabricar os seguintes componentes: dutos de ar, sistemas de combustível e muito mais.
Bens de consumo : A moldagem a vácuo permite a fabricação de bens de consumo complexos, como brinquedos e equipamentos esportivos, sistemas de teste, sensores, têxteis, impressos, iluminação e móveis.
Quantos dias você levará para concluir o processamento?
O AN-Prototype será produzido de acordo com a complexidade de seus desenhos, e as peças do protótipo que você precisa serão fabricadas em apenas 3 dias. Tipo de injeção a vácuo adequado para qual material?
Quais materiais são usados na fundição a vácuo?
Os materiais utilizados na fundição a vácuo incluem termoplásticos, borracha e resinas – cada um com propriedades e características específicas.
Semelhante ao PA : Robusto e durável. É leve.
Semelhante ao ABS : Boa resistência ao impacto e características físicas equilibradas.
PC : Boa transparência, boa resistência aos raios UV.
PP : Alta resistência ao impacto, boa flexibilidade.
PMMA : Boa transparência, boa resistência aos raios UV.
Borracha macia : Flexível, com boa capacidade de absorção de impacto.
Você tem uma variedade de acabamentos para moldagem por injeção a vácuo?
As peças produzidas por fundição a vácuo podem ser tingidas diretamente de acordo com o material desejado ou pode ser aplicada uma segunda tinta. Podem ser usados diferentes tipos de tinta, desde fosca até semibrilhante. Claro, a superfície também pode ser texturizada ou polida.
