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Vakuumgießen

Vakuumgießen ist ein Verfahren zur Herstellung von Prototypen, bei dem mithilfe von Silikonformen schnell Urethangussteile für die Produktion kleiner Chargen funktionsfähiger Teile hergestellt werden.

Was ist Vakuumgießen?

Vakuumgießen (auch Urethangießen genannt) ist eine kostengünstige Alternative zum Spritzguss von Kunststoffteilen in kleinen Stückzahlen und kann zur detailgetreuen Simulation fertiger Formteile oder Fertigprodukte verwendet werden. Die Formen bestehen in der Regel aus Silikonkautschuk und verwenden CNC-Bearbeitung oder SLA-Teile als Master-Modell. Diese Formen bilden komplexe Details und Texturen nach und sorgen für eine einheitliche Oberflächenbeschaffenheit von Teil zu Teil. Sie erzielen produktionsähnliche Ergebnisse, einschließlich mechanischer Eigenschaften, Wandstärken, Farben und Oberflächenbeschaffenheit.

Urethanguss | WayKen

Vorteile des Vakuumgießens

  • Niedrige Kosten für Silikonformen
    Urethangussteile werden aus kostengünstigen Formen hergestellt, wodurch teure und zeitaufwändige Metallwerkzeuge überflüssig werden. Es ist eine kostengünstige Methode zur Herstellung hochwertiger Prototypen und kleiner Stückzahlen.
  • Schnelle Lieferung
    Wenn Sie sich für das Vakuumgießen entscheiden, können in 50 bis 10 Tagen bis zu 15 funktionsfähige Urethangussteile hergestellt werden.
  • Eine große Auswahl an Materialien
    Die Materialien für Gießharze reichen von weich und flexibel bis starr und schlagfest sowie farbig und klar.
  • Hohe Präzision und feine Details
    Durch Vakuumguss entstehen Endverbrauchsteile mit hoher Präzision und feinen Details in Produktionsqualität.
  • Hervorragende Oberflächenbeschaffenheit
    Im Vergleich zum CNC-Prototyping oder 3D-Druck kann Urethanguss bessere Oberflächenstrukturen erzeugen.
  • Vakuumguss-Service
    Schnelle Kleinserienproduktionsoption für Prototypenteile aus Kunststoff in geringer Stückzahl

    So funktioniert Vakuumguss

    Der Vakuumgussprozess umfasst drei Schritte: Urmodell, Formen und Gießen.

    Schritt 1. Master-Mustererstellung

    Die Qualität der Urethangussteile wird durch die Qualität des Mastermodells bestimmt. Dieses wird am besten per CNC-Bearbeitung hergestellt, wenn enge Toleranzen, ein glänzendes Finish oder sogar optische Klarheit erforderlich sind. Für Teile mit komplexeren Formen und Strukturen ziehen wir außerdem die Herstellung des Masters per SLA in Betracht.
    Wir können die Oberfläche der Teile lackieren, um Textur oder Satineffekt zu erzielen und so die endgültige Formstruktur des Produkts zu simulieren. Die Silikonformen kopieren die Details und Texturen des Originals, sodass die gegossenen Urethanteile ohne zusätzliche Oberflächenbearbeitung dem Originalmodell entsprechen.

    Urethanguss - Wayken

    Schritt 2. Herstellung einer Silikonform

    Gussformen werden aus flüssigem Silikonharz, auch RTV-Formen genannt, hergestellt. Silikonkautschuk zeichnet sich durch seine chemische Stabilität, seine selbstlösenden Eigenschaften und seine Flexibilität aus. Er schrumpft nur minimal und überträgt feine Details effektiv vom Master in die Form. Der Formenbau beginnt wie folgt:

  • Kleben Sie das Klebeband flach um das Masterstück, damit sich die Form später leicht öffnen lässt. Dies dient gleichzeitig als Trennfläche für die endgültige Form.
  • Das Urmodell wird in einen Gusskasten eingehängt und mit Kunststoffstäben zum Setzen von Angussöffnungen und Entlüftungsöffnungen versehen.
  • Flüssiges Silikon wird um das Mastermodell gegossen und die gesamte Luft entfernt. Dadurch entsteht eine Vakuumkammer, die sicherstellt, dass die Masterform frei von Luftblasen ist. Anschließend wird das flüssige Material in einem Ofen bei 40 °C ausgehärtet. Je nach Volumen der Form dauert dies in der Regel 8–16 Stunden.
  • Sobald der Silikonkautschuk ausgehärtet ist, schneiden Sie die Gussbox auf, entfernen Sie das Meistermodell aus dem Silikon, um einen leeren Hohlraum zu bilden, und die Silikonform ist hergestellt.
  • Schritt 3. Gießprozess

    Die standardisierten Betriebsabläufe von WayKen gewährleisten eine präzise Teilereplikation und gleichbleibende mechanische Eigenschaften. Unsere Vakuumgusstechniker kontrollieren alle Betriebsparameter: Mischen, Entgasen, Rühren, Vorwärmen, Gießen und Entformen. So entstehen nahezu perfekte Kopien des Urmodells. Die Herstellungsprozesse von Vakuumgussteilen sind wie folgt:

  • Zuerst die Silikonform in den Backofen geben und auf 60-70°C vorheizen.
  • Es ist sehr wichtig, vor dem Schließen der Form ein geeignetes Trennmittel auszuwählen und es richtig zu verwenden, um Klebrigkeit und Oberflächenfehler zu vermeiden.
  • Bereiten Sie die Polyurethanharze vor, indem Sie sie vor Gebrauch auf etwa 40 °C vorwärmen. Mischen Sie Zweikomponenten-Gießharze in genauen Proportionen, rühren Sie sie anschließend gründlich um und entgasen Sie sie 50–60 Sekunden lang unter Vakuum, um Lufteinschlüsse oder Blasen zu vermeiden.
  • Das Harz wird computergesteuert in die Form in der Vakuumkammer gegossen und im Ofen erneut ausgehärtet. Durchschnittliche Aushärtezeit: 1–3 Stunden für kleine Teile und 3–6 Stunden für große Teile.
  • Nach dem Aushärten das Gussteil aus der Silikonform nehmen. Wiederholen Sie den Vakuumguss-Arbeitszyklus.
  • Ausgezeichnete Urethan-Gussdienstleistungen

    Wir produzieren Teile in Produktionsqualität in kleinen Stückzahlen.

    Vakuumgussmaterialien

    Urethanharze sind Polymere mit einem breiten Spektrum an Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten. WayKen bietet verschiedene Urethanmaterialien für Ihre Anwendungen an, darunter Hei-Cast aus Japan und Axson aus Frankreich. Materialien mit bestimmten Eigenschaften ähneln technischen Produktionskunststoffen, wie z. B. ABS, PMMA, PC, PP, PAusw. Gussteile können von transparent, durchscheinend bis farbig und von weichem Gummi bis zu hartem Kunststoff variieren. Zu den verschiedenen Materialien gehören schlagfeste, hochtemperaturbeständige (120 °C) oder feuerbeständige (UL94-V0), glasfaserverstärkte Harze und Silikon unterschiedlicher Härte.

    Vakuumgussmaterialien

    Technischer Leitfaden zum Vakuumgießen

    Standardgenauigkeit

    Die Standardtoleranz beträgt ±0.15 mm/100 mm, die höchste Präzision kann ±0.05 mm erreichen.

    Maximale Teileabmessungen

    Die Vakuumausrüstung kann Formen mit den Abmessungen 2.0 m x 1.2 m x 1.0 m aufnehmen.

    Mindestwandstärke

    Die Mindestwandstärke beträgt 0.5 mm, optimal sind 1.5–2.5 mm, um sicherzustellen, dass die Form richtig gefüllt wird.

    Lebensdauer der Silikonform

    Typische Mengen bis zu 20–25 Kopien pro Form. Wenn das Teil eine hohe Qualität erfordert, wie z. B. klare oder komplexe Strukturen, kann eine Form in typischen Mengen nur 12 oder sogar 10 Gussteile herstellen.

    Standardvorlaufzeit

    Je nach Komplexität und Volumen der Form können in 50 bis 7 Tagen bis zu 10 Exemplare hergestellt werden.

    Oberflächenstrukturen und weitere Funktionen

    Farbig, strukturiert, lackiert, beschichtet, klar poliert, eingesetzt und umspritzt.

    Die Anwendungen des Vakuumgusses

    Vakuumgießen ist eine hervorragende Methode zur Herstellung von Kleinserien für funktionale Prototypen und Kunststoffteile und hilft Ihnen, das richtige Gleichgewicht zwischen hochwertigen Endverbrauchsteilen und Produktionsvorlaufzeit zu finden.

  • Fertigung kleiner Stückzahlen/Kleinserien
    Urethanguss eignet sich ideal für hochwertige Kunststoffprototypen. Wenn die Stückzahlen Investitionen in Spritzguss und Kleinserienteile nicht rechtfertigen, kann es Wochen dauern, bis die Produktionswerkzeuge fertig sind. Unsere fortschrittlichen Rapid-Prototyping-Fertigungsservices ermöglichen Ihnen die schnellere Herstellung individueller und komplexer Produktionsteile in kleinen Stückzahlen als mit herkömmlichen Werkzeugen und Formen.

  • Ästhetische Modelle / Farb- und Texturstudien
    Das Urethangussteil kann ein komplettes ästhetisches Modell mit verschiedenen Farben, Texturen und Oberflächenveredelungen nach derselben Designidee sein. Wenn Sie nicht wissen, welche Farbe für ein Endprodukt am besten geeignet ist, können Sie eine Silikonform herstellen, um 10–15 Gussteile herzustellen und jedes Gussteil in Ihren Designfarben und -texturen zu bemalen und intern in einer Besprechung der Designabteilungen oder sogar der Geschäftsführung zu besprechen.
  • Technische Verifizierung / Funktionstests
    Das Vakuumgussverfahren und die relativ kostengünstigen Werkzeuge ermöglichen eine einfache und kostengünstige Durchführung aller notwendigen technischen Überprüfungen und Designänderungen. Darüber hinaus können diese Verfahren für Funktionstests vor der Serienproduktion, die Erstellung von Berichten oder die Erlangung von Zertifizierungen eingesetzt werden.

  • Marketingfertige/Ausstellungsmodelle
    Dank ihrer Endnutzerfunktionalität und der hochwertigen Verarbeitung eignen sich Urethangussteile ideal für Verbrauchertests und Anwenderevaluierungen. Dank des Urethangussverfahrens können Änderungen für weitere Tests oder die Markteinführung schnell vorgenommen werden. Auf Messen oder Ausstellungen können Sie interessierten Kunden mehrere Modelle präsentieren. Urethangussteile werden auch für Fotos zur Erstellung der Firmenbroschüre oder zur Veröffentlichung auf der offiziellen Website benötigt, um potenzielle Kunden anzusprechen.
  • Wie Vakuumguss Ihrem Projekt zugute kommt
    Wir möchten mehr über Ihre Projekte erfahren und sehen, wie wir helfen können.
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