真空鋳造サービス

真空鋳造は、主に高品質のプロトタイプや小規模から中規模の生産ロットの製造に使用される、多用途で効率的なプロセスです。その仕組みを簡単に説明します。

マスターパターンの作成: このプロセスは、通常、高解像度の 3D プリンターを使用して作成されるマスター パターンの作成から始まります。このパターンは、最終部品を詳細に表現するように正確に作成されます。

金型製作： 次に、マスターパターンの周りにシリコン型を作成します。型は真空状態で作成されるため、型の精度と表面品質に影響を与える可能性のある気泡がなくなります。

キャスト： 鋳型が硬化し、マスターパターンが取り除かれたら、鋳造樹脂（通常はポリウレタン）を混ぜて鋳型に注ぎます。注入プロセス中は真空を適用して空気の閉じ込めを防ぎ、気泡のない鋳造を確実にして、マスターパターンを高い忠実度で再現します。

硬化と部品の除去: 樹脂は金型内で硬化します。硬化後、部品は金型から取り出され、通常は再利用して複数のコピーを作成できます。

仕上げ： 最後のステップでは、鋳造部品を洗浄して仕上げ、希望の表面の質感とディテールを実現し、必要な塗料やコーティングを施します。

真空鋳造と 3D プリントはどちらもラピッドプロトタイピングの段階では価値がありますが、特に特定のプロジェクト要件の場合、ウレタン鋳造には明確な利点があることがよくあります。

材料特性： 真空鋳造では、射出成形で使用される材料を忠実に模倣した材料を使用し、強度、柔軟性、耐熱性などの優れた機械的特性を持つ部品を提供します。これは、機能テストや最終用途のアプリケーションにとって特に重要です。

表面仕上げ： 鋳造ウレタン部品は、一般的に、3D プリントで製造されたものに比べて表面がより滑らかで洗練されています。XNUMXD プリントで製造されたものには、層状の線が現れる可能性があり、滑らかな仕上がりにするには追加の後処理が必要になります。

色とテクスチャのオプション: 真空鋳造では、後処理を必要とせずに、より幅広い色と質感を実現できます。金型から直接仕上げオプションを選択できる汎用性は、ほとんどの 3D 印刷プロセスよりも優れています。

大量生産: 3D プリントは XNUMX 回限りのプロトタイプや非常に小規模なシリーズに最適ですが、真空鋳造はシリコン型を使用して同じマスター モデルから複数のコピーを作成できるため、小〜中規模の部品のバッチを製造する場合にコスト効率と効率が向上します。

耐久性： ウレタン鋳造部品は、使用される材料がより厳しい条件に耐えられるため、耐久性が高く、機能テストや消費者の使用に適している傾向があります。

ポリウレタン真空鋳造は、従来の射出成形に比べて、特に試作や少量生産の場合にいくつかの利点があります。

低コスト： 真空鋳造では、射出成形に必要な鋼やアルミニウムの型よりも安価で製造が速いシリコン型を使用するため、ツールの初期投資が大幅に少なくて済みます。

より迅速な対応: 真空鋳造用の金型の製造にかかる時間が大幅に短縮され、設計から完成部品までのターンアラウンドが迅速になります。このスピードは、期限が厳しいプロジェクトや迅速な反復が必要なプロジェクトでは非常に重要です。

材料の柔軟性: 射出成形では通常、熱可塑性プラスチックを使用する必要がありますが、真空鋳造では、熱可塑性プラスチック、エラストマー、ゴムの特性を模倣できるさまざまな種類のポリウレタン樹脂など、より幅広い材料を選択できます。

高品質なディテールと仕上げ: 真空鋳造は、射出成形部品と同様の優れた表面ディテールと仕上げを実現できます。後処理を必要とせず、高い美観品質が求められる複雑な形状や細かいディテールに特に効果的です。

色とテクスチャのカスタマイズ: 真空鋳造に使用されるポリウレタン樹脂は、混合プロセス中に簡単に着色できるため、追加の塗装や仕上げをすることなく、特定の設計要件に合わせて調整できる統合された色と質感を実現できます。

小ロットに最適: 真空鋳造は、小～中規模のバッチ生産にコスト効率に優れており、射出成形ツールの高額なコストを正当化するほど大きくない数量に対して実用的なソリューションを提供します。

真空鋳造用の部品を設計する場合、いくつかの重要な考慮事項が製造プロセスの成功と効率に影響を与える可能性があります。

壁の厚さ： 真空鋳造では、反りを防ぎ、樹脂の均一な硬化を保証するために、壁の厚さを一定に保つことが重要です。推奨される壁の厚さは、部品のサイズと複雑さに応じて、通常 1.5 ～ 5 mm の範囲です。

抜き勾配角度: 設計にドラフト角度を組み込むと、金型から部品を簡単に取り外すことができます。ほとんどの表面では、最小ドラフト角度を 1 ～ 2 度にすることをお勧めします。

アンダーカットとオーバーハング: アンダーカットやオーバーハングのある設計は、金型を複雑にし、コストを増加させる可能性があるため、慎重な計画が必要です。サイドアクション コアや分割金型を使用すると解決できますが、複雑さが増します。

リブとガセット: リブとガセットを追加すると、材料の量と重量を大幅に増やすことなく、部品の強度と剛性を高めることができます。構造の完全性をサポートするために、それらを戦略的に配置します。

通気口とゲート: ベントとゲートを適切に配置することは、金型に空気が入らないように充填し、金型のすべての部分に樹脂が完全に流れるようにするために不可欠です。これにより、空隙が防止され、最終的な鋳造品の品質が保証されます。

表面仕上げ： マスター モデルの表面の品質は、最終部品に直接影響します。マスター モデルのテクスチャや磨きは、鋳造時にも再現されます。

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真空鋳造では、正確で高品質な部品製造を確実にするために、通常はシリコン製の鋳型をしっかりと固定する必要があります。これは、鋳造プロセス中に液体ポリウレタン樹脂を封入する 2 部構成の鋳型システムを使用することで実現されます。

金型を固定するために、金型ケースと呼ばれる剛性フレームまたはボックスが使用されます。このケースは通常、アルミニウムや頑丈なプラスチックなどの材料で作られています。このケースには、真空状態で金型の形状と完全性を維持できるように金型をサポートしたり、樹脂を注入したときに金型が膨らんだり変形したりするのを防いだり、金型の 2 つの半分がずれることなく正確に位置合わせしたりするなど、いくつかの重要な機能があります。

鋳造を始める前に、シリコン型をこの堅いフレームの中に入れます。次に、型の 2 つの半分をしっかりと締め付けるか、ボルトで固定して、樹脂の漏れを防ぎます。この締め付けは、型の周囲に真空シールを作るのにも役立ちます。これは、真空鋳造プロセスを効果的に機能させるために不可欠です。真空により、型の最も細かい部分にも樹脂が引き込まれ、気泡や欠陥が最小限に抑えられた高品質で細かい部品が確実に得られます。