Odlévání polyuretanu představuje proces prototypové výroby, který zvládáme s mnohem kratší dodací lhůtou než u jiných technologií. Celý proces zahrnuje výrobu master modelu, vytvoření formy, nalití pryskyřice a její vytvrzení. Níže vám představíme základní kroky při výrobě polyuretanového odlitku.
Vytvoření silikonové formy
Silikonovou hmotu nakupujeme ve formě viskózní kapaliny siloxanového polymeru. Tento polymer následně mícháme se síťovacím činidlem a katalyzátorem. Polotuhou látku z kapaliny vytváříme procesem zvaným dvousložková vulkanizace při pokojové teplotě (RTV-2). Tato metoda může být buď kondenzační nebo adiční.
Při přípravě silikonové formy se vytvoří formovací nádoba/rám držící nalitý silikon. Tato nádoba je podobná jako rám používaný při odlévání kovů do písku.
Po přípravě nádoby se hlavní vzor (master model) vloží do formovací krabice, kde se nalije formovací silikon. Tento proces lze rozdělit na jednostupňový, dvoustupňový nebo skořepinový:
Jednostupňový proces (tzv. book-mold) vyžaduje, abychom hlavní vzor zavěsili uvnitř formovací krabice. Do té následně lijeme silikonovou směs, dokud zcela nezakryje celý vzor. Jakmile forma vytvrdne, rozřízneme silikonový blok na dvě části a vyjmeme master model.
Dvoustupňový proces využívá dělicí linii začleněnou do master modelu. U této metody je nádoba na formu naplněna silikonem omezeným pouze na dělicí rovinu. Po vytvrzení silikonu je vzor odstraněn. Tento postup bude stejný při přípravě zbývajících částí formy.
Skořepina je proces natírání silikonové směsi vrstvu po vrstvě na master model, dokud není dosaženo požadované tloušťky. Následně je silikon zalit sádrou, nebo obalen podpůrným materiálem, který udrží tvar skořepiny po vyjmutí master modelu.
Po vytvrzení silikonu je dokončena výroba pružné formy, která má částečně samoseparační schopnost a nebude se snadno spojovat s polyurethanem.Použití separačního prostředku je proto volitelné. Pokud bude silikonová forma určena k opakovanému použití, je nejlepší před zahájením procesu lití separační prostředek použít.
Odlévání uretanu
Jakmile je silikonová forma vyrobena, je čas zvolit správnou polyuretanovou pryskyřici. K dispozici máme široké spektrum pryskyřic pro odlévání, z nichž každá nabízí jedinečné sady mechanických vlastností. Formulování správných polyuretanových pryskyřic a vytvrzovacích přípravků je zásadní pro získání požadovaného hotového produktu.
Proces lití zahrnuje směs dvou chemikálií, pryskyřice a tvrdidla. Tyto kapaliny musejí chemicky reagovat, aby ztvrdly a vytvořily tvar dílu. V závislosti na vhodném způsobu míchání se pryskyřice a tvrdidlo předem smísí v nádobě. Tato směs bude odplyněna ve vakuu, aby se odstranily všechny zachycené bubliny z míchání. Směs se poté zavádí do formy buď nalitím nebo vstřikováním, přičemž lití jednoduše využívá gravitaci k vyplnění prázdného prostoru uvnitř formy, zatímco vstřikování vyžaduje použití zařízení, jako je vstřikovací píst nebo vakuovou komoru, aby se směs vtlačila do formy.
Jakmile je polyuretan vytvrzený, odlitá součást může být vyjmuta z formy. V závislosti na požadavcích pro hotový díl může být odlitý díl podroben sekundárnímu zpracování. Některé příklady sekundárních procesů jsou úpravy pohledových povrchů, vrtání otvorů, frézování kapes uvnitř dílu nebo lisování závitových vložek. Během těchto sekundárních procesů je důležité pracovat velmi opatrně, protože by mohly narušit strukturální integritu součásti.
Článek pro Protocast s.r.o. napsal kanadský spisovatel John Hamlin zabývající se moderními technologiemi ve strojírenství.
Naše technologie
- Od fotky k funkčnímu modelu 1:7 – Jak jsme pomocí reverzního inženýrství a 3D tisku oživili legendární eskalátor Transporta
Případová studie: Výroba přesného funkčního modelu eskalátoru PST 1000 metodou reverse engineeringu Vývoj prototypů, replikace historických zařízení nebo výroba komplexních mechanických sestav často naráží na společný problém: absenci kompletní technické dokumentace. V Protocastu si s takovými výzvami dokážeme poradit. Prohlédněte si případovou studii realizace plně funkčního zmenšeného modelu eskalátoru PST 1000 firmy Transporta Chrudim, který… Více informací: Od fotky k funkčnímu modelu 1:7 – Jak jsme pomocí reverzního inženýrství a 3D tisku oživili legendární eskalátor Transporta - Když 3D tisk nestačí: Jak jsme vyřešili hnětací šneky pro potravinářství pomocí CNC obrábění
Když prototyp nefunguje v praxi V prototypové výrobě se často setkáváme s tím, že první řešení jednoduše nestačí. Přesně takový případ nám přinesl zákazník z cukrářského průmyslu. Potřeboval funkční šneky pro hnětení potravinářských hmot. Přinesl vlastní 3D tištěný díl, který na první pohled vypadal použitelně. V reálném provozu se ale ukázalo, že má zásadní nedostatky.… Více informací: Když 3D tisk nestačí: Jak jsme vyřešili hnětací šneky pro potravinářství pomocí CNC obrábění
Galerie
