Практические аспекты технологии литья в силиконовые формы

Общей задачей процесса литья в силикон является точное создание модели какого-либо элемента оборудования. С точки зрения процессного подхода, это заливка в эластичные силиконовые формы двухкомпонентных полимеров в вакуумной среде.

Приведем примеры практического применения данной технологии. С помощью литья в силиконовые формы получают:

• пластиковые корпуса для электронной, бытовой, компьютерной техники;
• узлы приборов и механизмов;
• компоненты для медицинского оборудования;
• пластиковые детали для детских игрушек;
• различные элементы декора и др.

В более узкоспециализированном назначении технология присутствует при изготовлении следующей продукции:

• фурнитура широкого спектра назначения (строительная, художественная, швейная и др.);
• элементы спортивного инвентаря;
• канцелярские изделия;
• малая скульптура;
• сувенирная продукция;
• прочие декоративные изделия.

Основные этапы технологии выглядят следующим образом:

• Осуществляется подбор компонентов для основы, исходя из требуемых физико-механических свойств, которые должно иметь конечное изделие;
• Составляющие вещества и компоненты тщательно перемешиваются;
• Полученная смесь подогревается для обеспечения нужной текучести;
• Происходит непосредственно заливка в силиконовую форму в условиях вакуума;
• Готовая деталь достается из формы и подвергается корректировке (подрезаются литники, ликвидируется облой).

Отметим следующие особенности технологического процесса:

• Следует отметить, что полученная жидкая смесь имеет технологический срок, который зависит как от состава компонентов, так и их процентного соотношения.
• Обеспечение вакуума необходимо для:

— ликвидации пузырьков газов и воздуха, которые неизбежно образуются при смешивании основы из различных компонентов;

— поддержания необходимого уровня текучести смеси, для качественного заполнения форм различной сложности;

• Прочности формы вполне достаточно для того, чтобы выполнить литье в силикон немногочисленной партии изделий (до 50 деталей).
• При тиражировании модели максимальное количество циклов заливки зависит от типа силикона, из которого состоит форма и материалов, применяемых в процессе.

Итак, литье в силиконовые формы позволяет обеспечить точное копирование прототипа. Именно от правильности технологии и производственного процесса зависит качество конечного продукта. За основу можно взять как готовое изделие, так и модель, подготовленную на 3д принтере.

Процесс создания качественной формы выглядит следующим образом:

• Поверхности модели-основы посредством чистовой обработки приводятся в соответствие с требуемыми показателями: состояние поверхностей и технологические размеры;
• Происходит формирование технологических элементов, к которым относятся: литники, выпоры, крепежные узлы. Формируются глубокие отверстия и пазы, которые, в целях обеспечения максимальной точности конструкции, необходимо усилить определенными металлическими элементами;
• Производится технологическая емкость, в которой будет размещен и закреплен прототип. При этом, необходимо, чтоб объем и ее размеры немного превышали размеры получаемой формы;
• Емкость с основой-прототипом размещается в специальной производственной установке, где обеспечиваются условия, необходимые для создания силиконовой формы;
• Проводится заливка полимерного состава в технологическую емкость;
• В условиях технологического вакуума осуществляется литье в силикон;
• Полимеризация силиконовой формы при определенной температуре длится в среднем около суток;
• Полученная твердая форма режется по волнистой линии и разделяется на части.

Функциональные характеристики процесса литья в силиконовые формы

Тиражирование модели

 Подобная технология вакуумного литья подразумевает изготовление пластиковых корпусов поштучно и небольшими партиями. Силиконовая форма сохраняет пригодность к эксплуатации от 20 до 25 циклов полимеризации. Выпуск большего количества потребует создания уже новых форм, для которых прототипами могут служить как оригинальные мастер-модели, так и полученные в предыдущей партии изделия.

Точность при изготовлении

Большинство изделий должны быть выполнены с большой степенью точности, исходя из своих жестких нормированных технических требований. Технология литья в силикон способна обеспечить точность соблюдения размеров порядка +/-IT14/2. На качество получаемой  детали в большой степени влияет материал, из которого она будет изготовлена. Сырье для производства подбирается оптимально требованиям заказчика исходя из следующих свойств: прочность, прозрачность, горючесть, термостойкость, конечная стоимость изделия.

Фактура и цвет

При литье в силиконовую форму можно получить изделие любого желаемого цвета, поверхность гладкую или шероховатую. При этом, изделия могут подвергаться дальнейшей декоративной обработке: полированию, шлифованию, созданию определенной фактуры, повторному окрашиванию.

Исходные материалы

Для изготовления деталей рассматриваемым способом сырьем служат различные виды полиуретанов. Как отмечалось ранее, вид сырья выбирается исходя из обеспечения следующих свойств изделия:

• нетоксичность;
• прозрачность;
• эластичность;
• ударопрочность;
• износостойкость;
• влагоустойчивость;
• стойкость к высоким температурам;
• окрашиваемость;
• упругость.

Основные преимущества технологического процесса литья в силикон:

• скорость получения готового изделия;
• отсутствует необходимость собственного обрабатывающего оборудования;
• качество продукции;

• небольшие производственные площади;
• небольшие затраты на выпуск штучных экземпляров;
• безотходность.

Действительно, изготовить пластиковый корпус нужной конфигурации порой гораздо легче силами сторонней организации, нежели организовывать собственный производственный процесс. Удобный и технологичный способ литья в силиконовые формы позволит максимально сократить время выпуска новой продукции. Особенно оптимален вариант при выпуске единичных экземпляров продукции.