Литье уретана:материалы, цвета, прозрачность и общие области применения

Литье уретана — это недорогой процесс формования для изготовления жестких или резиноподобных пластиковых деталей. Подходящее для прототипов и некоторых деталей конечного использования, литье уретана не требует дорогостоящих жестких инструментов, вместо этого используются силиконовые формы для изготовления ограниченного количества отливок.

У клиентов есть несколько вариантов литья уретана. В дополнение к выбору между жесткими или гибкими деталями они могут легко добавлять цвет к своим отливкам — как во время, так и после изготовления — и даже могут использовать прозрачные материалы для создания таких предметов, как прозрачные корпуса для электроники и коробки для презентаций.

В этой статье обсуждаются некоторые ключевые аспекты литья уретана:что это такое, какие материалы вы можете использовать, как вы можете добавить цвет или прозрачность отлитым деталям, а также примеры того, когда литье уретана является подходящей техникой.

Что такое литье уретана?

Уретановое литье — это производственный процесс производства небольших партий деталей. Это похоже на литье под давлением, но используемые инструменты мягкие и гибкие, а не металлические. Из-за этого литье уретана намного более рентабельно, чем литье под давлением, особенно для мелкосерийного производства, и обеспечивает более короткие сроки выполнения заказа.

Уретановое литье позволяет производить детали, которые, как правило, менее прочны, чем детали, полученные литьем под давлением, но имеют превосходную чистоту поверхности. Эти высококачественные детали могут быть изготовлены с довольно жесткими допусками и требуют минимальной последующей обработки.

Процесс литья уретана выглядит следующим образом:

• Мы получаем положительный мастер-шаблон или изготавливаем его с помощью таких технологий, как стереолитография, 3D-печать или обработка на станках с ЧПУ.
• Мастер-шаблон помещаем в емкость с жидким силиконом, создавая негативную форму.
• Мы разрезаем полностью отвержденную силиконовую форму пополам и удаляем шаблон.
• Мы наполняем силиконовую форму уретаном и оставляем его затвердевать для изготовления отливки. Мы можем повторно использовать силиконовую форму около 20 раз, прежде чем выбросить ее.

Литье уретана иногда называют вакуумным литьем или литьем уретана. Однако не всегда необходимо применять вакуумную процедуру для изготовления уретановых деталей.

Прочтите нашу статью о том, как сделать силиконовую форму, чтобы узнать больше о процессе изготовления силиконовой формы.

Материалы для литья уретана

Литье уретана не предлагает огромного количества вариантов материалов по сравнению, например, с обработкой на станках с ЧПУ (совместимо с широким спектром термопластичных полимеров). Однако он работает с двумя различными типами полиуретановой литьевой смолы, что дает производителям важный элемент гибкости при разработке продуктов.

Должно быть совершенно очевидно, требуется ли деталь из жесткого или эластомерного материала в зависимости от ее конечного использования. Жесткость важна для большинства механических функций, а эластичность может быть полезна для амортизации, захвата и других целей.

Жесткий

Уретаны Shore D представляют собой группу жестких уретановых пластиков, которые часто бывают прочными и долговечными и которые можно использовать для конечных деталей, таких как корпуса, корпуса, бытовая электроника, игрушки, упаковка, линзы, медицинские и научные устройства и панели.

Эластомер

Уретаны Shore A представляют собой группу мягких и уретановых пластиков, обладающих гибкостью и хорошей ударопрочностью. Они имеют общие физические свойства с каучуком. Эти уретаны можно использовать для таких предметов, как резиновые рукоятки и кожухи, накладки, кнопки и клавиатуры, кабельные разъемы и даже резиновые сапоги.

Цветные литые детали из уретана

Хотя литье уретана не предлагает широкий выбор материалов, оно предлагает отличные варианты окраски, в том числе литьевые цвета.

Это может сделать литье уретана хорошим выбором для игрушек, потребительских товаров и фирменных продуктов, которые должны соответствовать корпоративной цветовой схеме компании. Это также позволяет отделам исследований и разработок создавать прототипы продуктов в различных цветах.

Наливной цвет

Поскольку уретаны вводятся в силиконовую форму в жидкой форме, в жидкую смесь относительно легко добавлять пигменты.

Такой подход к цветным уретановым деталям дает несколько преимуществ. Нанесенный краситель не отслаивается и не отслаивается, так как смешивается с пластиком насквозь через деталь, а не только на ее поверхности. Кроме того, это не влияет на текстуру поверхности детали, что может быть важно для некоторых применений.

С другой стороны, может быть сложно установить правильное количество красителя, которое нужно добавить к уретану перед отливкой, поэтому может потребоваться отказаться от тестовых отливок до того, как будет найден правильный оттенок.

Рисование

Цвет также может быть нанесен на уретановые детали после завершения литья в виде красок, нанесенных на поверхность детали.

Покраска уретановых деталей дает производителю доступ к более широкому диапазону цветов и позволяет регулировать уровень блеска. Краску также можно использовать для сглаживания текстуры поверхности детали. Кроме того, высококачественные краски с меньшей вероятностью выцветают после воздействия УФ-излучения, чем внутренние пигменты.

Недостатком окраски уретановых деталей является то, что краска подвержена сколам и царапинам. Это также требует целого дополнительного шага в производственном процессе, увеличивая общий бюджет проекта.

Отлитые детали из прозрачного уретана

Одним из преимуществ уретана является его доступность в прозрачных составах. Прозрачные смолы полезны для таких предметов, как корпуса электроники, линзы и компоненты освещения.

В большинстве случаев на прозрачных деталях используется вакуумная камера для удаления пузырьков воздуха, которые в противном случае ухудшили бы внешний вид прозрачных литых деталей.

Прозрачные материалы также можно смешивать с пигментами для цветных прозрачных деталей.

Уретановое литье по сравнению с альтернативами

Литье из уретана и стереолитография

Как и литье уретана, другим распространенным производственным процессом для создания прозрачных деталей является стереолитография (SLA), процесс аддитивного производства (3D-печать) на основе лазера. SLA используется в стоматологии, ювелирном деле и других дисциплинах, требующих детализированных четких деталей.

SLA может производить более сложную геометрию и более тонкие детали, чем литье из уретана; в конце концов, при литье уретана иногда используется печатная деталь SLA для основного шаблона, и после литья и литья будет некоторая потеря деталей.

Но литье из уретана может быть лучше, если требуется несколько копий детали. Кроме того, в смолы SLA нельзя добавлять пигменты, в то время как можно отливать уретаны.

Отливка уретана и обработка на станках с ЧПУ

Литье из уретана и обработка на станках с ЧПУ — это совершенно разные технологии производства, но иногда их можно использовать для производства схожих деталей. Оба могут изготавливать жесткие пластиковые детали, например, корпуса, и оба подходят для мелкосерийного производства.

Обработка с ЧПУ намного точнее, чем литье уретана, и может создавать более подробные детали. Он также совместим с широким спектром материалов, в отличие от литья уретана.

Процесс литья уретана намного дешевле в любом объеме, но особенно когда требуется несколько единиц.

Отливка уретана и литье под давлением

Процессы литья уретана и литья под давлением имеют много общего, главное различие заключается в материале формы:литье уретана имеет мягкую силиконовую форму, а литье под давлением требует металлических инструментов.

Литье под давлением гораздо больше подходит для средних и больших объемов заказов и для деталей, которые должны быть более прочными.

При работе с небольшими партиями литье уретана является хорошей малобюджетной альтернативой литью под давлением, поскольку не требуется дорогостоящая металлическая оснастка.

Применение литья уретана

Уретановое литье широко используется для создания прототипов, но это также процесс производственного качества, подходящий для определенных конечных применений. Потому что, хотя литые детали из уретана не особенно прочны, они обладают другими желательными качествами.

Медицинские устройства

Подобно продуктам, безопасным для пищевых продуктов, медицинские устройства могут выиграть от литья уретана из-за используемых нетоксичных материалов.

Однако важно помнить, что не все литьевые уретаны биосовместимы.

Корпуса и ограждения

Варианты окраски и прозрачности делают литье из уретана подходящим для изготовления корпусов и корпусов для таких предметов, как бытовая электроника и специальные медицинские устройства.

Можно добиться многослойного формования с помощью литья уретана, что может быть полезно, например, для установки электронных компонентов в прорезиненной оболочке.

Спортивный инвентарь

Некоторые полиуретаны подходят для производства спортивных товаров, таких как небольшие колеса, рукоятки для гантелей, подводные компоненты и прокладки для шлемов.

Запчасти для мелкосерийного производства

Уретановое литье регулярно используется для мелкосерийного производства партиями до 20 единиц. Это может быть особенно полезно для больших деталей, таких как автомобильные бамперы, которые очень дорого обрабатывать или формовать с помощью металлических инструментов.

Прототипы

Благодаря своей скорости и дешевизне литье уретана является достаточно универсальным решением различных задач прототипирования. Его можно использовать для создания прототипов деталей, которые в конечном итоге будут массово производиться с использованием литья под давлением.

Узнайте больше о наших возможностях литья уретана и свяжитесь с нами, чтобы получить бесплатное предложение по вашему следующему малосерийному производственному проекту.