Diretrizes críticas de projeto para fundição de uretano

Como método de produção, a fundição de uretano contrasta fortemente com as ferramentas duras da moldagem por injeção. Enquanto a moldagem por injeção requer ferramentas caras e laboriosas, a fundição de uretano faz uso de moldes de silicone flexíveis, o que permite que os fabricantes produzam peças de uso final de alta qualidade com prazos de entrega muito mais curtos e custos mais baixos. É por isso que o processo é comumente usado para ferramentas de ponte, execuções de produção de baixo volume, prototipagem rápida, fabricação de juntas e fabricação de peças com detalhes finos (como letras em relevo).

O processo de construção de fundição de uretano envolve primeiro a criação de um padrão mestre – essencialmente uma réplica (geralmente impressa em 3D) da peça final. O padrão é então totalmente envolto em silicone líquido e deixado curar. O molde é cortado ao meio e o padrão removido. A partir daí, o processo pode ser repetido usando a resina de fundição de uretano adequada.

Os materiais de fundição de poliuretano são capazes de fornecer características de desempenho comparáveis ​​- se não superiores - aos termoplásticos usados ​​na moldagem por injeção. No entanto, como acontece com outros métodos de produção, o processo de fundição de peças de alta qualidade que atendem a todos os requisitos de desempenho também exige que as equipes de produto sigam as melhores práticas de design para fabricação (DFM). Aqui estão algumas das diretrizes mais importantes que as equipes de produto devem ter em mente:

Tolerâncias

Algum grau de variação é inevitável na fabricação (embora as equipes devam se esforçar para levar em conta o maior número possível de variáveis), e as tolerâncias são a quantidade aceitável de variação dimensional entre unidades individuais. As tolerâncias de uretano fundido são tipicamente em torno de ± 0,015” ou ± 0,003 por polegada, o que for maior. Tolerâncias mais apertadas podem ser oferecidas caso a caso.

Em geral, uma taxa de encolhimento de +0,15% é típica. Isso é causado pela expansão térmica do material de moldagem de uretano e como o molde de silicone flexível aquece em resposta.

Além disso, é importante observar que, embora as peças fundidas de uretano levem bem ao pós-processamento (embora processos adicionais, como polimento ou acabamento personalizado, possam aumentar rapidamente os custos de produção), alguns recursos de design, como cantos vivos ou letras, podem sofrer um leve arredondamento em o processo de resfriamento, impactando na definição de detalhes mais finos. Dito isto, é possível adicionar um acabamento ao padrão mestre que imita um acabamento ou textura SPI. Você também pode pintar peças fundidas de uretano para combinar com as cores Pantone, e certas cores e pigmentos também podem ser adicionados diretamente aos materiais de fundição.

Espessura da parede

As peças produzidas com fundição de uretano devem ter uma espessura de parede mínima de 0,040” (1 mm), embora paredes tão finas quanto 0,020” (0,5 mm) possam ser alcançadas para alguns componentes pequenos. Peças maiores geralmente requerem paredes mais espessas para garantir a integridade estrutural da peça.

A fundição de uretano permite peças com espessuras de parede variadas ou geometrias irregulares, mas o projeto de peças como tal deve ser feito apenas quando estritamente necessário. A manutenção de uma espessura consistente ajuda a minimizar o potencial de contração e deformação inadequadas durante o processo de cura.

Rebaixos e calado

Embora os rebaixos possam complicar rapidamente o projeto de moldagem por injeção, a natureza flexível dos moldes de silicone usados ​​na fundição de uretano normalmente permite que as peças sejam removidas facilmente e sem danos.

O mesmo vale para os ângulos de saída:eles são necessários para ejetar peças de moldes de metal, mas menos essenciais para peças fundidas em uretano. Dito isso, incorporar 3-5 graus de inclinação no projeto da peça pode reduzir significativamente a tensão no molde e prolongar seu ciclo de vida.

Costelas

As nervuras adicionam estabilidade e resistência, mas é importante garantir que sejam orientadas de modo a maximizar a rigidez à flexão das paredes que suportam. Como regra geral, a altura da nervura não deve ser superior a três vezes sua largura, e a largura da nervura onde ela encontra a parede da peça deve estar entre 40-60% da espessura da parede. Por fim, para maximizar a resistência da nervura, todos os cantos internos devem ter um raio de filete de pelo menos 25% da espessura da parede da peça.

Chefes

Os ressaltos permitem que peças de acoplamento seguras sejam fixadas através do uso de parafusos, pinos e outros fixadores. Assim como nas nervuras, o raio da base deve ser cerca de 25% da espessura da parede da peça, o que tem o benefício adicional de ajudar a evitar que o fixador queime quando for colocado no ressalto.

Os cantos internos da saliência devem usar um raio de filete de 0,060” (1,5 mm) para minimizar a espessura e reduzir a probabilidade de desenvolvimento de pias. Garantir que os ressaltos não ultrapassem 60% da espessura nominal da parede também ajuda a minimizar o encolhimento.

Aproveite os benefícios da fundição de uretano hoje

As vantagens da fundição de uretano - prazos de entrega curtos, baixo custo e flexibilidade de design e material, para citar algumas - só compensam se você aderir às melhores práticas de design e fabricação. Isso significa prestar atenção a variáveis ​​como propriedades do material de fundição de uretano, tolerâncias gerais para peças de borracha e tudo mais – o que rapidamente se torna complicado sem a assistência de um parceiro de fabricação experiente.

Fast Radius é uma plataforma de fabricação sob demanda com um histórico comprovado de fabricação de protótipos e peças de uso final de qualidade incomparável por meio de fundição de uretano. Com nossa abordagem ágil, podemos reduzir significativamente os prazos de entrega e aumentar a eficiência operacional para equipes de produtos de todas as formas e tamanhos.

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