Освоение литья из уретана:ключевые принципы проектирования надежных и экономичных деталей

Опубликовано 9 января 2024 г.

Литье из уретана — это универсальный и экономически эффективный метод производства, который не уступает по точности литью под давлением, но при этом значительно сокращает время и затраты на оснастку. Используя гибкие силиконовые формы, производители могут производить высококачественные детали для конечного использования за дни, а не недели, что делает этот подход идеальным для изготовления мостовых инструментов, небольших объемов производства, быстрого прототипирования, изготовления соединений и сложных деталей, таких как рельефные надписи.

Процесс начинается с изготовления мастер-выкройки — обычно это 3D-печатная копия конечной детали. Рисунок полностью герметизируется жидким силиконом, затвердевает, а затем разрезается пополам. После удаления шаблона форма готова к повторной заливке подходящей уретановой смолой.

Полиуретановые смолы могут соответствовать, а часто и превосходить, характеристики термопластов, используемых при литье под давлением. Однако для достижения стабильных и высокопроизводительных деталей требуется продуманное проектирование с учетом технологичности (DFM). Ниже приведены наиболее важные рекомендации для достижения успеха.

Допуски

Все производственные процессы имеют некоторые различия, поэтому дизайнеры должны это учитывать. Детали, отлитые из уретана, обычно соответствуют допускам ±0,015 дюйма или ±0,003 дюйма на дюйм — в зависимости от того, что больше. В большинстве случаев ожидается степень усадки +0,15% из-за теплового расширения смолы и тепловой реакции силиконовой формы.

Острые углы или мелкие надписи могут слегка закругляться во время охлаждения, что может повлиять на четкость деталей. Чтобы сохранить остроту, рассмотрите возможность обработки мастер-выкройки микротекстурой или отделкой SPI перед формовкой. Также доступны варианты постобработки, такие как полировка, индивидуальная отделка или пигментирование (включая цвета, соответствующие Pantone), хотя они могут увеличить стоимость.

Толщина стенки

Поддерживайте минимальную толщину стенки 0,040 дюйма (1 мм). Для очень маленьких компонентов могут быть достигнуты стенки толщиной до 0,020 дюйма (0,5 мм), но для более крупных деталей потребуются более толстые стенки для сохранения структурной целостности.

Равномерная толщина стенок сводит к минимуму изменчивость усадки и снижает риск деформации во время отверждения. Вводите переменную толщину только в случае крайней необходимости.

Подрезы и уклон

В отличие от металлических литьевых форм, силиконовые формы допускают подрезы с минимальным риском повреждения. Углы уклона также менее критичны, но включение уклона в 3–5 градусов может снизить напряжение в форме и продлить срок ее службы.

Ребрышки

Ребра укрепляют детали, но должны быть правильно ориентированы. Как правило, высота ребра не должна превышать его ширину в три раза, а ширина ребра в месте крепления к стене должна составлять 40–60 % толщины стены. Все внутренние углы должны иметь радиус скругления не менее 25 % толщины стены, чтобы обеспечить максимальную жесткость на изгиб.

Боссы

Бобышки обеспечивают надежные точки сопряжения для винтов, штифтов и других крепежных деталей. Используйте базовый радиус примерно 25 % толщины стены, чтобы предотвратить пригорание крепежа. Внутренние углы выступов должны иметь радиус скругления 0,060 дюйма (1,5 мм), чтобы избежать вмятин. Поддерживайте высоту бобышки ниже 60 % от номинальной толщины стенки, чтобы ограничить усадку.

Воспользуйтесь преимуществами литья из уретана сегодня

Литье из уретана обеспечивает короткие сроки выполнения заказа, низкую стоимость и гибкость конструкции — только при условии соблюдения передовых методов проектирования и производства. Внимание к свойствам материала, допускам и геометрическим соображениям имеет важное значение, особенно при масштабировании производства.

В SyBridge мы сочетаем гибкое производство с глубоким опытом, чтобы сократить время выполнения заказов и повысить операционную эффективность продуктовых команд любого размера. Наш процесс сочетает в себе несколько методов для удовлетворения ваших конкретных потребностей, сохраняя при этом самые высокие стандарты качества.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, как литье из уретана может ускорить разработку вашей продукции.