진공 주름은 다양한 산업에서 고품질의 프로토타입과 소량 부품 생산에 주로 사용되는 다재다능한 제조 공정입니다.이 가이드에서는 기본 원칙에 대한 상세한 개요를 제공합니다., 주요 프로세스, 설계 고려 사항, 응용 프로그램 및 다른 제조 방법과 비교하는 방법.
진공 가출에 대한 소개
진공 주름, 또한 폴리우레탄 주름 또는 유레탄 폼링으로 알려져, 실리콘 폼으로 액체 물질을 그리기 위해 진공을 사용하는 제조 기술입니다.이 공정 은 특히 표면 완성도 가 우수한 부품 을 생산 할 수 있는 능력 으로 평가 받고 있다, 미세한 세부 사항 및 기계적 특성이 주사형 부품과 매우 유사합니다. 빠른 프로토타입 제작과 대량 생산 사이의 격차를 메우며,소량 제조에 대한 비용 효율적인 솔루션을 제공하며 주사형조와 관련된 높은 도구 비용을 지불하지 않습니다..
이 과정은 특히 복잡한 기하학과 복잡한 세부 사항을 가진 부품 제조에 유용합니다. 전통적인 방법으로는 도전적이거나 비용이 많이 들 수 있습니다.그것은 다양한 재료 특성을 지원합니다., 다양한 색상, 표면 마감 및 기계적 특성을 포함합니다.
진공 가출 의 기본 원칙 과 종류
진공 鋳造의 핵심 원리는 부정 압력 ( 진공) 을 사용하여 곰팡이 구멍에서 공기를 제거하여 액체 물질이 공기가 갇히지 않고 복잡한 세부 사항을 채울 수 있습니다.이것은 마스터 패턴의 높은 충실성 복제를 보장합니다.
중소와 응용 분야에 따라 진공 주름의 두 가지 주요 유형이 있습니다.
금속 진공 융합:이것은 가스의 함량을 최소화하고 산화를 방지하기 위해 진공 환경에서 금속을 녹이고 쏟아내는 것을 포함한다.그것은 고품질의 특수 합금 강철 주사 및 쉽게 산화 된 티타늄 합금 주사 생산에 매우 중요합니다.일반적인 기술에는 진공 흡입 주사 및 진공 압력 주사 등이 있습니다.
폴리머/실리콘 곰팡이 진공 주름:이 방식은 프로토타입 제작과 소량 제작에 더 일반적입니다. 마스터 패턴 (대부분 3D 프린팅 또는 CNC 가공) 에서 만들어진 실리콘 폼을 사용합니다.액체 폴리우레탄 (PU) 樹脂은 그 다음 진공 아래 폼에 쏟아져 부분 복제.
진공 융합 과정: 단계별 개요
폴리머 진공 주름 과정은 일반적으로 다음의 주요 단계를 포함합니다.
- 마스터 패턴 제작: 일반적으로 CNC 가공 또는 3D 프린팅 (예를 들어, SLA, SLS) 기술을 사용하여 부품의 고정도 마스터 모델을 생산합니다.이 패턴은 최종 주름 부분에 직접적으로 영향을 미치기 때문에 흠잡을 수 없는 표면 품질이 있어야합니다.
- 곰팡이 제조 (실리콘 툴링): 마스터 패턴은?? 스 프레임에 배치된다. 액체 실리콘 고무는 패턴 위에 쏟아져 유연한 곰팡이를 형성하기 위해 완화된다. 완화되면,실리콘 곰팡이는 마스터 패턴을 제거하기 위해 조심스럽게 잘라 열립니다, 뒤에 정확한 음공을 남깁니다.
- 樹脂 준비 및 주름: 원하는 재료 특성 (예를 들어, 딱딱함, 유연성, 투명성, 색상) 에 따라 두 부분의 폴리 유레탄 (PU) 樹脂이 선택됩니다. 樹脂은 혼합됩니다.공기 거품 제거를 위해 종종 가스 제거, 그리고 실리콘 곰팡이의 붓기 게이트에 쏟아 붓습니다.
- 진공 적용: 전체 폼 집합은 진공 방 안에 배치됩니다. 진공 펌프는 방에서 공기를 제거합니다.음압 환경을 만들어 폼의 복잡한 세부 사항에 樹脂을 끌어당기고 공기 포착을 방지합니다., 완전한 충전을 보장합니다.
- 완화: 채워진 곰팡이가 오븐으로 옮겨져 열이 樹脂의 완화 과정을 가속화하여 부품을 굳게 만든다.
- 폼을 벗고 완성: 완화 후 실리콘 폼을 열고 최종 부분을 제거합니다. 지원 제거, 砂, 페인트 또는 다른 표면 처리와 같은 후처리,원하는 완성도를 얻기 위해 적용될 수 있습니다..
| 발자국 | 설명 | 주요 고려 사항 |
| 패턴 을 창조 함 | CNC 또는 3D 프린팅을 통해 마스터 모델을 생산합니다. | 높은 표면 완성도와 정확성이 중요합니다. |
| 곰팡이 제조 | 마스터 패턴을 둘러싼 실리콘 곰팡이를 만들고 있습니다. | 실리콘 선택은 곰팡이의 수명과 세부적인 캡처에 영향을 미칩니다. |
| 합금 융합 | 준비 된 PU 樹脂을 진공 아래에서 폼에 쏟아 넣습니다. | 진공은 결함 없는 부품을 위한 거품들을 제거합니다. |
| 치료 | 곰팡이를 가열해서 樹脂을 굳게 만듭니다. | 시간 및 온도는 사용 된 樹脂에 달려 있습니다. |
| 비형화 | 시리콘 곰팡이에서 완화 된 부분을 제거합니다. | 곰팡이나 부품을 손상시키지 않도록 조심해야 합니다. |
진공 가출 에 대한 주요 설계 고려 사항
진공 가출을 위한 부품 설계는 품질과 제조성을 보장하기 위해 몇 가지 요소에 주의를 기울여야 합니다.
- 드래프트 앵글: 더 쉽게 탈형 및 부품 또는 실리콘 곰팡이의 손상을 방지하기 위해 수직 벽에 가벼운 드래프트 앵글 (일반적으로 1-3 °) 을 포함합니다.
- 하부 절단: 유연한 실리콘 폼은 일부 하부 절단을 수용 할 수 있지만 복잡한 또는 심각한 하부 절단으로 인해 탈형이 복잡해지고 곰팡이의 수명을 줄일 수 있습니다.신중 한 설계 또는 곰팡이 세분화 가 필요 할 수 있다.
- 벽 두께: 가능한 한 벽 두께를 균일하게 유지하여 균일한 냉각을 촉진하고 왜곡 또는 싱크 마크와 같은 결함을 방지하십시오. 두께의 갑작스러운 변화는 피해야합니다.
- 부품 크기와 부피: 진공 주름은 일반적으로 중소 크기의 부품에 적합합니다.실용적 크기 제한은 종종 진공 방의 용량과 장비의 사용 가능성에 의해 결정됩니다..
- 곰팡이 채우기 및 환기: 부분 기하학을 설계하고 게이트 (무화합물이 들어오는 곳) 및 환기 (공기가 빠져나가는 곳) 위치를 계획하여 모든 곰팡이 부위에 부드럽고 완전한 무화합물 흐름을 보장합니다.
진공 가출 의 장점 과 한계
진공 가출의 장단점을 이해하는 것은 올바른 제조 공정을 선택하는 데 매우 중요합니다.
장점:
- 고품질 및 세부 사항: 우수한 표면 완성도, 세세한 세부 사항 및 좋은 기계적 특성을 가진 부품을 생산하며 최종 생산 재료를 거의 모방합니다.
- 저용량에 대한 비용 효율성: 주사형조에 사용되는 금속형조의 높은 비용없이 작은 대량 (일반적으로 1개 폼 당 15-25개의 부품) 에 이상적입니다.
- 재료 다양성: 다양한 플라스틱 (ABS, PP, PC), 고무 또는 PMMA와 같은 투명한 재료의 특성을 시뮬레이션하는 다양한 폴리우레탄 樹脂이 제공됩니다.
- 급속한 프로토타입 제작: 주사형조와 같은 전통적인 제조 방식에 비해 더 빠른 전환, 빠른 설계 반복 및 검증을 허용합니다.
제한 사항:
- 제한된 곰팡이 수명: 실리콘 곰팡이는 사용에 따라 분해되며 일반적으로 교체가 필요하기 전에 약 15-25 개의 고품질 부품을 생산하여 매우 많은 양의 생산에 적합하지 않습니다.
- 재료 한계: PU 樹脂은 다재다능하지만, 그 열 및 화학 저항력은 주사형조에 사용되는 엔지니어링 수준의 열 플라스틱과 항상 일치하지 않을 수 있습니다.
- 크기 제한: 부품의 크기는 진공 방의 크기와 사용 가능한 장비의 용량에 의해 제한됩니다.
- 초기 선행 시간: 마스터 패턴과 실리콘 폼을 만드는 것은 발사 시작하기 전에 초기 시간을 추가합니다.
| 측면 | 진공 융합 | 주사형조각 | 3D 프린팅 (SLA/SLS) |
| 가장 좋은 방법 | 소량 대량, 고품질 프로토타입 | 대량 생산 | 매우 작은 부피, 복잡한 기하학 |
| 도구 비용 | 낮은 (실리콘 곰팡이) | 높은 (제철/알루미늄 곰팡이) | 아무 것도 |
| 부분 비용 (저량) | 낮은 | 높은 | 중간 |
| 부분 비용 (고량) | 비현실적 | 매우 낮습니다. | 중간에서 높은 |
| 자료 선택 | 좋은 (PU 합성합물의 종류) | 우수한 (열성 플라스틱의 광범위한 범위) | 제한 (폴리머 의존) |
| 선행 시간 | 중간 | 긴 (도구용) | 짧은 |
| 표면 마감 | 훌륭해요 | 훌륭해요 | 좋은 것 에서 아주 좋은 것 까지 |
산업 전반에 걸쳐 진공 융합의 응용
진공 주름은 다양한 분야에서 다양성과 기능적이고 미적 인 부품을 생산 할 수있는 능력으로 널리 채택됩니다.
제품 설계 및 프로토타입 제작: 값비싼 생산 도구에 전념하기 전에 설계 검증, 사용자 테스트 및 시장 검증을위한 기능 프로토타입을 만드는 데 널리 사용됩니다.
자동차 산업: 테스트, 콘셉트 모델 및 인테리어 트림, 하우징 및 기능 부품의 소량 생산을 위해 내구성 있고 가벼운 구성 요소를 생산합니다.
항공우주 부문: 최종 제품과 유사한 재료 특성을 가진 고 정밀 부품 제조, 테스트 및 사용자 지정 저용량 애플리케이션에 사용됩니다.
의료기기: 프로토타입 제작, 테스트 및 제한된 소규모 생산을 위해 생물 호환성 및 살균 가능한 구성 요소를 만듭니다. 장치 하우스 및 수술 가이드를 포함합니다.
소비자 전자제품 및 상품: 전자제품, 가전 및 기타 소비자 제품에 대한 높은 미적 요구 사항을 갖춘 개념 모델 및 최종 사용 부품 생산에 이상적입니다.
진공 가출 의 미래 추세 와 혁신
진공 주름 풍경은 여러 가지 신흥 추세로 계속 발전하고 있습니다.
첨단 재료: 더 높은 열 회전 온도, 향상 된 UV 안정성, 더 큰 생물 호환성,그리고 화염 retardance와 같은 전문적인 특성.
자동화 및 프로세스 제어: 효율성, 일관성 향상 및 인력 비용을 줄이기 위해 樹脂 혼합, 붓기 및 탈형에 대한 자동화 시스템의 통합 증가.
지속가능성: 재활용 가능한 또는 바이오 기반의 합액과 곰팡이 수명을 연장하거나 실리콘을 재활용하는 전략을 포함하여 환경 친화적인 재료와 프로세스를 사용하는 데 점점 더 중점을두고 있습니다.
하이브리드 제조:복잡한 마스터 패턴을 만드는 3D 프린팅이나 추가 기능을 위해 3D 프린트 된 구성 요소를 직접 펌프에 삽입하는 것과 같은 다른 기술과 진공 주조를 결합합니다..
