Processo de Fundição a Vácuo

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Este seminário tem o objetivo de descrever o processo de fundição a vácuo, abrangendo desde sua origem até o processo atual. Mostrando como esse processo pode ser rentável, devido ao bom acabamento da superfície da peça e a economia no uso de areia e fabricação de novos moldes.
O processo de fundição é definido como o conjunto de atividades requeridas para dar forma aos materiais por meio da sua
É o processo de fabricação de componentes que envolve a elaboração de uma liga metálica líquida e o seu “vazamento” em um molde onde, após solidificação, adquiri formato, dimensões e propriedades especificadas para o produto.
O processo de fundição a vácuo refere-se à produção sob vácuo de componentes de plástico ou borracha a partir de moldes de silicone e em que a fundição é realizada por vazamento de resina no molde em uma câmara de vácuo. As peças produzidas usando o processo de fundição a vácuo são réplicas dimensionalmente precisas e precisas do padrão mestre com perfis e texturas reproduzidos fielmente.
O modelo mestre é posteriormente fundido em silicone - ou seja, é colocado em uma cuba e coberto com silicone líquido. O molde de silicone é então curado, depois de endurecido, é cortado em linhas específicas e o modelo mestre é removido. A partir daí, o molde de silicone é injetado com uma resina à base de polímero de escolha do cliente e, em seguida, é curado. O processo de fundição ocorre sob vácuo, o que garante que as bolhas de ar sejam removidas da resina fundida, resultando em peças densas e de alta precisão. Quando a resina é sólida, o molde pode ser removido e reutilizado para fazer cópias mais idênticas.
Hoje, a fundição a vácuo é um processo de prototipagem rápida comumente usado para muitas aplicações, incluindo prototipagem pré-série, teste e validação pré-série e pequenos lotes em série para produtos do mercado inicial.
A fundição a vácuo é uma prototipagem rápida e econômica método que normalmente é usado para produzir pequenos números (geralmente até 20) de protótipo de poliuretano de alta precisão.
O tempo de fabricação depende do características desejadas da peça, com o tamanho sendo um fator chave pois isso afeta o tempo de cura do material. A fundição a vácuo também pode produzir peças com vários graus de flexibilidade ou rigidez, em uma ampla gama de cores e materiais - bem como peças transparentes.
Principais razões para usar fundição a vácuo :
1. Qualidade
A primeira razão pela qual se deve considerar o uso de fundição a vácuo para suas necessidades de prototipagem é a qualidade. Embora seja principalmente um processo de prototipagem, a fundição a vácuo é capaz de reproduzir peças com qualidade de produção - semelhante até mesmo às peças moldadas por injeção. Os moldes de silicone podem se formar até os menores detalhes em um modelo mestre, tornando a fundição a vácuo particularmente adequada para a produção de componentes pequenos e altamente detalhados. Deve-se notar, no entanto, que a qualidade é totalmente dependente da qualidade do modelo mestre. Para garantir a melhor qualidade, certifique-se de que o modelo mestre (seja impresso em 3D ou usinado em CNC) tenha um bom acabamento de superfície e recursos de alta resolução.
2. Escolha do material
A fundição a vácuo é uma ótima opção de prototipagem rápida quando você precisa de uma ampla gama de opções de materiais. Embora o material do modelo mestre seja menos importante e o silicone seja o material escolhido para o próprio molde, a fundição final pode ser feita usando uma ampla seleção de resinas de polímero, incluindo plásticos rígidos, elastômeros flexíveis, materiais transparentes e muito mais. Notavelmente, há uma seleção de resinas fundíveis e curáveis ​​que se assemelham aos termoplásticos comumente usados, como poliuretanos do tipo ABS e poliuretanos do tipo PE / PP. Isso significa que seu protótipo fundido a vácuo pode ter propriedades estéticas e mecânicas semelhantes aos componentes finais produzidos em massa feitos de ABS ou polietileno (PE), para citar apenas alguns.
3. Teste
Como vimos, como a fundição a vácuo pode produzir peças com alto grau de precisão e a partir de uma ampla variedade de materiais, é possível criar protótipos que se assemelham muito aos produtos finais. Isso, por sua vez, significa que os protótipos fundidos a vácuo são adequados para teste funcional e validação, bem como teste de ajuste, se o componente em questão fizer parte de uma montagem maior. Esse recurso é vantajoso porque permite que os desenvolvedores de produto realizem a garantia de qualidade em um estágio inicial, para determinar se seu produto é viável para aplicações específicas antes de passar para a produção final. A fundição a vácuo é, portanto, um processo de prototipagem rápida benéfico para a produção em pré-série para validação mecânica e estética, bem como certificações e testes do cliente.
4. Tempo
Outro motivo para optar pela fundição a vácuo para suas necessidades de prototipagem de plástico é o tempo. A fundição a vácuo pode economizar um tempo valioso e ajudar a acelerar o processo de desenvolvimento do produto. Os processos de moldagem mais convencionais, como a moldagem por injeção , contam com ferramentas feitas de metais como o aço. Estes, embora adequados para produção em massa, não são ideais para prototipagem porque podem levar semanas para serem produzidos. Um molde de silicone, entretanto, pode ser formado em apenas um dia, e as peças fundidas podem ser produzidas rapidamente em sucessão usando um único molde. Esteja você com um prazo apertado para apresentar um modelo de produto às partes interessadas ou para passar para os testes de produto, a fundição a vácuo é uma solução viável para obter protótipos de nível de produção rapidamente.
5. Custo
Por último, mas não menos importante, a fundição a vácuo também é uma forma econômica de produzir protótipos de alta qualidade ou peças de pré-série em pequenos lotes.
Existem alguns motivos para isso:
Em primeiro lugar, é que a fundição a vácuo não consome muita energia em comparação com a usinagem CNC ou a moldagem por injeção, o que leva a menores custos de consumo de energia.
Em segundo lugar, uma vez que o modelo mestre foi produzido, os principais custos associados à fundição a vácuo estão relacionados ao material de resina utilizado. O processo em si é barato porque os moldes de silicone são de baixo custo (significativamente menos do que os moldes de aço ou alumínio) e a mão de obra necessária para fundir as peças usando este método é menos complexa do que, digamos, a usinagem.
Finalmente, a fundição a vácuo se beneficia de economias de escala, o que significa que, como várias peças podem ser produzidas usando um único molde, o custo por peça diminui quanto mais peças são feitas. Normalmente, é possível obter economia de custos produzindo pelo menos 10 cópias, embora seja possível produzir mais de 25 protótipos por molde antes que a qualidade comece a ser afetada. (O número de cópias bem-sucedidas depende de vários fatores, incluindo o nível de detalhe e complexidade do molde de silicone e o tipo de material a ser fundido.)
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