Een overzicht van gegoten urethaanmaterialen

Gegoten urethaan is een productiemethode waarmee ontwerpers en ingenieurs op consistente wijze kunststof onderdelen van productiekwaliteit kunnen maken met een reeks materiaaleigenschappen. Het proces begint met het plaatsen van een hoofdpatroon - dat in wezen een replica is van het gewenste laatste onderdeel - in een vormdoos en deze te bedekken met vloeibare siliconen. Zodra de siliconen zijn uitgehard, wordt het blok in tweeën gesneden om de master uit de siliconen mal te halen. Als laatste reeks stappen wordt het hoofdpatroon gerepliceerd door de mal te vullen met giethars en het onderdeel uit te harden in een verwarmde vacuümkamer.

Het proces combineert de sterkte van spuitgegoten onderdelen met hoogwaardige oppervlakteafwerkingen en chemische en slijtvastheid. De korte doorlooptijden en lage kosten van soft tooling maken het proces bijzonder nuttig voor prototyping en voor productie van kleine tot middelgrote volumes die de kosten of tijd die nodig zijn voor hard tooling niet rechtvaardigt.

Gegoten urethaan is compatibel met een breed scala aan materialen en zijn veelzijdigheid is een voordeel voor ontwerpers en ingenieurs. Het is echter van cruciaal belang dat productteams een geschikt materiaal selecteren op basis van hun specifieke projectvereisten - waaronder kosten, functionaliteit, esthetiek en andere factoren - om de kwaliteit en prestaties van het uiteindelijke onderdeel te maximaliseren. Dit is wat teams moeten weten.

Belangrijkste overwegingen bij de keuze van materiaal voor gegoten urethaan

Zoals bij de meeste productieprojecten, moeten de gewenste kwaliteiten en kenmerken van de uiteindelijke toepassing van het onderdeel het materiaalselectieproces informeren. Pakkingen, overmatrijzen en skateboardwielen hebben bijvoorbeeld, hoewel ze allemaal worden vervaardigd via gegoten urethaan, sterk verschillende prestatie-eisen. Om een ​​betere afdichting en pasvorm te bieden, moeten pakkingen en overmallen gemaakt zijn van zachtere, rubberachtige materialen, terwijl skateboardwielen een combinatie van duurzaamheid en geluids- en schokabsorptie moeten bieden.

De urethaanharsfamilie is zeer veelzijdig en kan materiaal- en prestatiekenmerken bieden die vergelijkbaar zijn met veel technische kunststoffen. Harsen kunnen vaak worden aangevuld met additieven, zoals gemalen glasvezels en andere deeltjes, om de sterkte, antistatische eigenschappen, vlamweerstand of andere gewenste eigenschappen van het onderdeel te verbeteren. Het aanbod van materialen en additieven van individuele leveranciers zal variëren, maar urethaanharsen worden vaak grofweg ingedeeld volgens de Shore durometer hardheidsschaal (waarin een "A"-classificatie zachtere, elastomere materialen aangeeft en een "D"-classificatie verwijst naar zeer stijve materialen ).

Stijve polyurethanen

ABS-achtige polyurethanen zijn goedkope harsen voor algemeen gebruik die een vergelijkbare, zo niet betere, sterkte en slagvastheid bieden als acrylonitrilbutadieenstyreen (ABS), een thermoplastisch polymeer dat vaak wordt gebruikt in de buitenkant van voertuigen.

Met typische durometers van 80-85 Shore D vormen deze harsen uitstekende productbehuizingen en componenten die bestand zijn tegen veelvuldig gebruik (zoals gameconsole-controllers). Urethanen zijn gevoelig voor UV-straling en hebben daarom stabilisatoren of coatings nodig als ze buiten worden gebruikt.

Acrylachtige polyurethanen zijn een ander veelgebruikt gietmateriaal. Deze harsen zijn stijf en transparant en bieden vergelijkbare eigenschappen als polymethylmethacrylaat (PMMA), een lichtgewicht acryl dat vaak wordt gebruikt als glasvervanger. Met een hardheid van rond de 87 Shore D zijn deze materialen uitstekend geschikt voor het maken van duurzame, transparante onderdelen zoals lichtbuizen.

Zachtere harde harsen (zoals die tussen 60 en 75 Shore D op de durometerschaal) kunnen ook worden gebruikt om stevige onderdelen te maken met een zekere mate van flexibiliteit, zoals autobanden of veiligheidshelmen. Deze harsen hebben een lage viscositeit en zijn daarom uitstekend geschikt voor het vullen van complexe malontwerpen.

Elastomere polyurethanen

Elastomeer polyurethaan biedt vergelijkbare eigenschappen als flexibele materialen zoals TPE, TPU en siliconenrubber, waardoor ze ideaal zijn voor het vervaardigen van producten zoals draagbare componenten en stootkussens.

Net als harde harsen hebben elastomere polyurethanen een aantal mechanische voordelen. Die met een durometer van 50 Shore A en lager bieden een hoge treksterkte, taaiheid en flexibiliteit, terwijl die tussen 60 en 80 Shore A zeer geschikt zijn voor het produceren van slijtvaste onderdelen en armaturen met een zekere mate van flexibiliteit. Shore A-harsen kunnen ook worden gebruikt om gietvormen van urethaan te maken die duurzamer zijn dan hun siliconen tegenhangers.

Harde elastomere urethaanmaterialen omvatten durometers variërend van 90 Shore A tot 60 Shore D, en zijn ideaal voor veeleisende industriële toepassingen zoals het vormen van matrijzen en tandwielen. In sommige gevallen kunnen deze harsen langer meegaan dan metalen patronen.

Aan de slag met gegoten urethaan

Urethaangieten is voor veel fabrikanten een efficiënt en effectief proces, omdat het korte productietijdlijnen, flexibele materiaalkeuze en goedkope gereedschapskosten mogelijk maakt. Bovendien kunnen polyurethaanmaterialen een onderdeel een reeks gewenste eigenschappen geven - van kneedbaarheid en hittebestendigheid tot hoge treksterkte en stijfheid.

Een vertrouwde productiepartner als Fast Radius kan echter een deel van die last verlichten. Ons getalenteerde team van ontwerpers en ingenieurs werkt nauw samen met elke klant en biedt deskundig advies en assistentie van idee tot nabewerking en uitvoering. Neem vandaag nog contact met ons op om te ontdekken hoe we de productlevenscyclus kunnen optimaliseren voor maximale efficiëntie.