Kritische ontwerprichtlijnen voor urethaangieten

Als productiemethode staat urethaangieten in schril contrast met het harde gereedschap van spuitgieten. Terwijl spuitgieten dure, arbeidsintensieve gereedschappen vereist, maakt urethaangieten gebruik van flexibele siliconen mallen, waardoor fabrikanten hoogwaardige onderdelen voor eindgebruik kunnen produceren met veel kortere doorlooptijden en tegen lagere kosten. Dat is de reden waarom het proces vaak wordt gebruikt voor bruggereedschappen, productieruns in kleine volumes, rapid prototyping, het vervaardigen van verbindingen en het vervaardigen van onderdelen met fijne details (zoals verhoogde letters).

Bij het bouwproces voor het gieten van urethaan wordt eerst een hoofdpatroon gemaakt - in wezen een replica (vaak 3D-geprint) van het laatste onderdeel. Het patroon wordt vervolgens volledig omhuld met vloeibare siliconen en mag uitharden. De mal wordt in tweeën gesneden en het patroon wordt verwijderd. Van daaruit kan het proces worden herhaald met de juiste urethaangiethars.

Gietmaterialen van polyurethaan kunnen prestatiekenmerken bieden die vergelijkbaar zijn met, zo niet superieur, aan de thermoplasten die worden gebruikt bij spuitgieten. Echter, net als bij andere productiemethoden, vereist het proces van het gieten van hoogwaardige onderdelen die aan alle prestatie-eisen voldoen ook dat productteams de beste praktijken van het ontwerp voor maakbaarheid (DFM) volgen. Hier zijn enkele van de belangrijkste richtlijnen voor productteams om in gedachten te houden:

Toleranties

Een zekere mate van variatie is onvermijdelijk bij de fabricage (hoewel teams moeten proberen om zoveel mogelijk variabelen in rekening te brengen), en toleranties zijn de acceptabele hoeveelheid dimensionale variatie tussen individuele eenheden. Toleranties voor gegoten urethaan liggen doorgaans rond ± 0,015” of ± 0,003 per inch, welke van beide groter is. Nauwere toleranties kunnen per geval worden aangeboden.

In het algemeen is een krimppercentage van +0,15% typisch. Dit wordt veroorzaakt door de thermische uitzetting van het urethaan gietmateriaal en hoe de flexibele siliconen mal als reactie opwarmt.

Bovendien is het belangrijk op te merken dat, hoewel gegoten onderdelen van urethaan goed zijn voor nabewerking (hoewel aanvullende processen, zoals polijsten of aangepaste afwerking, de productiekosten snel kunnen opdrijven), sommige ontwerpkenmerken, zoals scherpe hoeken of letters, een lichte afronding kunnen ervaren in het koelproces, wat van invloed is op de definitie van fijnere details. Dat gezegd hebbende, is het mogelijk om een ​​afwerking aan het hoofdpatroon toe te voegen die een SPI-afwerking of textuur nabootst. Je kunt ook gegoten onderdelen van urethaan verven die bij Pantone-kleuren passen, en bepaalde kleuren en pigmenten kunnen ook rechtstreeks aan de gietmaterialen worden toegevoegd.

Wanddikte

Onderdelen geproduceerd met urethaangietwerk moeten een minimale wanddikte van 0,040” (1 mm) hebben, hoewel wanden van slechts 0,020” (0,5 mm) voor sommige kleine componenten kunnen worden bereikt. Grotere onderdelen vereisen over het algemeen dikkere wanden om de structurele integriteit van het stuk te waarborgen.

Urethaangieten maakt onderdelen met variërende wanddiktes of onregelmatige geometrieën mogelijk, maar het ontwerpen van onderdelen als zodanig mag alleen worden gedaan als dit strikt noodzakelijk is. Door een consistente dikte te behouden, wordt de kans op onjuiste krimp en vervorming tijdens het uithardingsproces geminimaliseerd.

Ondersnijdingen en diepgang

Hoewel ondersnijdingen het spuitgietontwerp snel kunnen bemoeilijken, zorgt de flexibele aard van de siliconenvormen die bij het gieten van urethaan worden gebruikt ervoor dat onderdelen gemakkelijk en zonder schade kunnen worden verwijderd.

Hetzelfde geldt voor diepgangshoeken:ze zijn noodzakelijk voor het uitwerpen van stukken uit metalen mallen, maar minder essentieel voor urethaangegoten onderdelen. Dat gezegd hebbende, kan het opnemen van 3-5 graden diepgang in het ontwerp van het onderdeel de belasting van uw mal aanzienlijk verminderen en de levensduur verlengen.

Ribbetjes

Ribben voegen stabiliteit en sterkte toe, maar het is belangrijk om ervoor te zorgen dat ze zo georiënteerd zijn dat de buigstijfheid van de wanden die ze ondersteunen, wordt gemaximaliseerd. Als algemene vuistregel geldt dat de hoogte van de ribbe niet meer dan drie keer de breedte mag zijn, en de breedte van de ribbe waar deze de wand van het onderdeel raakt, moet tussen 40-60% van de wanddikte zijn. Ten slotte, om de sterkte van de ribbe te maximaliseren, moeten alle binnenhoeken een afrondingsstraal hebben van ten minste 25% van de wanddikte van het onderdeel.

Bazen

Met bazen kunnen veilige, passende onderdelen worden bevestigd door middel van schroeven, pennen en andere bevestigingsmiddelen. Net als bij ribben moet de basisradius ongeveer 25% van de wanddikte van het onderdeel zijn, wat in dit geval het extra voordeel heeft dat het helpt voorkomen dat de bevestiger verbrandt wanneer deze in de naaf wordt geplaatst.

Binnenhoeken van de naaf moeten een afrondingsstraal van 0,060” (1,5 mm) gebruiken om de dikte te minimaliseren en de kans op het ontstaan ​​van gootstenen te verkleinen. Door ervoor te zorgen dat de nokken niet meer dan 60% van de nominale wanddikte zijn, wordt krimp ook tot een minimum beperkt.

Maak vandaag nog gebruik van de voordelen van urethaangieten

De voordelen van urethaangieten - korte doorlooptijden, lage kosten en ontwerp- en materiaalflexibiliteit, om er maar een paar te noemen - werpen pas echt hun vruchten af ​​als u zich houdt aan de beste praktijken op het gebied van ontwerp en fabricage. Dit betekent aandacht besteden aan variabelen zoals urethaangietmateriaaleigenschappen, algemene toleranties voor rubberen onderdelen en alles daartussenin - wat snel gecompliceerd wordt zonder de hulp van een ervaren productiepartner.

Fast Radius is een on-demand productieplatform met een bewezen staat van dienst in het vervaardigen van prototypes en eindgebruiksonderdelen van ongeëvenaarde kwaliteit via urethaangieten. Met onze agile aanpak zijn we in staat om de doorlooptijden aanzienlijk te verkorten en de operationele efficiëntie te verhogen voor productteams in alle soorten en maten.

Ons bedrijf is niet alleen gebaseerd op het vervaardigen van superieure onderdelen - we werken ook onvermoeibaar om ervoor te zorgen dat onze productieprocessen zo efficiënt mogelijk zijn, zelfs als dat betekent dat we een combinatie van technieken moeten gebruiken om de klus te klaren. Neem vandaag nog contact met ons op voor meer informatie.