Um detalhamento dos materiais de fundição de uretano comuns:Silicones, elastômeros e uretanos rígidos

A fundição de uretano é um método rápido e econômico para a produção de peças plásticas de uso final em volumes baixos a médios. O processo envolve a criação de moldes de fundição de silicone a partir do padrão mestre de uma peça e, em seguida, corte os moldes ao meio para que possam ser levados à produção. Capaz de suportar uma ampla gama de projetos de peças viáveis, a fundição de uretano é comumente usada para prototipagem de peças, ferramentas de ponte e fabricação de peças com detalhes finos, espessuras de parede variadas e geometrias complexas.

Entre as vantagens notáveis ​​do processo, a fundição de uretano pode acelerar o tempo de colocação no mercado, pois a maioria das peças pode ser fundida em menos de duas semanas. Além disso, as peças fundidas tendem a apresentar taxas de retração mais baixas do que aquelas produzidas por meio de processos como moldagem por injeção.

Considerando que a fundição de uretano é um processo de fabricação altamente versátil, a seleção do material pode envolver uma variedade de fatores. É importante que as equipes de produto façam a devida diligência para garantir que selecionem o material mais adequado para o projeto em questão.

Fatores de seleção do material de fundição de uretano

A fundição de uretano é compatível com uma ampla variedade de materiais rígidos e flexíveis - portanto, as peças fundidas de uretano podem ser produzidas em uma variedade de cores, texturas e acabamentos. No entanto, com tantas opções disponíveis, é importante seguir as práticas recomendadas de design para fabricação (DFM) ao selecionar um material. Você estará pesando um conjunto complexo de fatores, incluindo:

• Requisitos do aplicativo :A peça precisa armazenar ou dissipar energia? Requer resistência ao rasgo, suporte de carga ou amortecimento de som? Cada um desses fatores exige propriedades físicas e químicas diferentes, o que deve ajudar a refinar o conjunto de opções de materiais viáveis.

• Considerações ambientais :se os requisitos de aplicação exporem a peça a temperaturas extremas, umidade, radiação UV ou produtos químicos, essas considerações ambientais também devem informar sua seleção de material.

• Expectativas :outros fatores, como considerações cosméticas e gerenciamento das expectativas do cliente em relação à vida útil da peça, durabilidade e custo, podem desempenhar um papel significativo na determinação da escolha final.

Em última análise, determinar o material mais adequado para uma determinada aplicação é vital para garantir que todo o ciclo de produção esteja posicionado para o sucesso. Os materiais de fundição de uretano, incluindo silicones, espumas e resinas de fundição de uretano, podem ser categorizados por sua dureza de acordo com a escala de durômetro. Aqui está uma rápida olhada no durômetro, a escala Shore e alguns dos materiais de fundição de uretano mais comuns.

Uma nota sobre durômetro e escala Shore

Borrachas, plásticos e metais podem variar muito em termos de suas propriedades físicas e características, o que tem um impacto direto nas aplicações para as quais cada material é adequado - um plástico macio e dobrável obviamente não serve quando é necessário aço endurecido e vice-versa.

O durômetro é a métrica padronizada para medir a dureza de um determinado material, ou seja, quão resistente ele é à deformação local. O durômetro da maioria desses materiais se enquadra em uma das três categorias:Shore 00, Shore A ou Shore D, cada um representando uma faixa de dureza, sendo Shore 00 o mais macio e Shore D o mais duro. Os uretanos geralmente variam em dureza de 25 shore 00 (algo como um assento de bicicleta de gel) a 75 shore D (algo como uma bola de boliche).

Uretano rígido (resinas Shore D)

O espectro Shore D abrange desde resinas rígidas de poliuretano até resinas altamente rígidas. A maioria dos materiais mais duros do que 65 Shore D parecerão completamente rígidos para a mão humana e não terão a flexibilidade de superfície ou dobrabilidade fornecida pelos materiais Shore A mais macios. Na extremidade superior do espectro Shore D vem a escala Rockwell, que é usada para medir metais e resinas extremamente duras, como acetais e nylons.

Os materiais shore D comuns incluem:

AFP3100 (85 costa D)

Extremamente durável e resistente ao calor e ao impacto, esta resina rígida é frequentemente usada para criar tampas e caixas para eletrônicos de consumo e equipamentos médicos. É comparável aos plásticos ABS e PC/ABS.

AFP3200 (80 costa D)

Semelhante ao HDPE, este uretano oferece alta resistência à tração e impacto, rigidez e rigidez, e é amplamente utilizado em bens de consumo embalados, tubulações e tanques industriais e componentes de carroceria de automóveis, como pára-lamas, capôs ​​e cavas de roda.

AFP3320 (80 costa D)

Este uretano é frequentemente usado para aplicações de alto calor devido à sua excelente resistência ao calor e ao impacto. É uma excelente opção para aplicações de HVAC e underhood.

AFP3400 (70 costa D)

Comparável em muitos aspectos ao polipropileno, este material oferece flexibilidade, mantendo um baixo módulo de flexão e boa resistência ao impacto. Esta resina é adequada para aplicações como dobradiças vivas onde o alongamento superior é essencial.

AFP3600 (~82 costa D)

Este material transparente pode ser facilmente pigmentado, oferece boa resistência ao calor e flexibilidade suficiente para peças pequenas, como clipes e encaixes. Lentes, caixas, aplicações de luz de fundo e componentes transparentes e foscos são frequentemente feitos com este uretano.

PT8958 (85 costa D)

Este material é mais frequentemente usado para criar componentes médicos médios ou grandes que devem ser transparentes para ressonância magnética e retardadores de chama.

RC 79D (85 costa D ±5)

Também transparente para ressonância magnética e retardante de chamas, esse material resistente e resistente a impactos geralmente é adequado para dispositivos e conjuntos médicos menores.

Elastômeros de uretano (resinas Shore A)

Os materiais Shore A são mais macios do que os materiais rígidos Shore D, proporcionando maior flexibilidade e, muitas vezes, boa resistência ao rasgo. Em uma extremidade do espectro de materiais, 0 Shore A refere-se a materiais macios e semelhantes a gel, enquanto os plásticos semi-rígidos medem 90 ou 95 Shore A.

Os materiais comuns da costa A incluem:

E1005AL (5 costa A)

Este elastômero extra macio é uma excelente borracha macia versátil que é fácil de tingir e oferece boa resistência à tração e ao rasgo. Por esse motivo, é comumente usado para criar modelos de treinamento médico, efeitos especiais e adereços.

E1015AL (15 costa A)

Semelhante ao E1005AL, mas com rigidez ligeiramente aumentada, este elastômero é excelente para criar garras de borracha macia e forros elásticos.

E1040AL (40 costa A)

Esta resina de dureza média é semelhante em dureza a uma borracha de lápis padrão, tornando-a adequada para sobremoldagem e teclados.

E1060AL (60 costa A)

Este material de dureza média é um bom elastômero de uso geral, frequentemente usado para criar foles, botas e componentes sobremoldados.

E1070 AB (70 costa A)

Comparável à dureza dos pneus automotivos, a combinação de durabilidade e resistência ao desgaste desse material também é ideal para conectores de cabos.

E1095AB (95 costa A)

Este material oferece boa resistência à abrasão e ao rasgo e é frequentemente usado para fabricar rodas, rolos e pára-choques de carrinhos de compras.

Cada uma dessas resinas de elastômero termoplástico está em conformidade com os padrões de Registro, Avaliação, Autorização e Restrição de Produtos Químicos da União Europeia (REACH) e Restrição de Substâncias Perigosas (RoHS).

Silicones

Os silicones são mais macios que os materiais shore A e são usados ​​para criar alguns tipos selecionados de peças; no entanto, eles são comumente usados ​​para criar os moldes pelos quais as peças de uso final são fundidas. Isso é especialmente verdadeiro ao usar o processo de moldagem de uretano fundido para ferramentas de ponte, uma etapa intermediária que permite que a produção comece enquanto os moldes de injeção e outras ferramentas duras são usinadas e finalizadas. Fundições para ferramentas de pontes também podem ser feitas em uretano, espuma ou metal.

Os silicones comuns incluem:

AFS15 (15 costa A)

Uma borracha macia, esse silicone é frequentemente usado em aplicações como almofadas de carimbo de tinta e almofadas de pressão que exigem boa flexibilidade.

AFS30 (30 costa A)

Um pouco mais firme que o AFS15, este silicone fundido pode ser utilizado na fabricação de moldes e encapsulamento de outros componentes.

AFS40 (40 costa A)

Este silicone macio médio faz excelentes botões e teclados, ao mesmo tempo que oferece boa resistência à água.

AFS60 (60 costa A)

Esta borracha de dureza média funciona bem para fabricação de moldes e aplicações que requerem encapsulamento.

Cada um desses silicones também pode ser usado para criar componentes viáveis, como juntas e vedações em durezas variadas.

Aproveite os benefícios desses materiais comuns de fundição de uretano hoje

A fundição de uretano é um método útil de fabricação por várias razões. Primeiro, é rápido e geralmente bastante econômico. Segundo, ela produz peças de uso final de alta qualidade. Terceiro, você tem uma enorme variedade de resinas de elastômero de poliuretano ao seu alcance para trabalhar. No entanto, ter tantas opções disponíveis às vezes pode ser esmagador - como você pode determinar como diferenças sutis entre os materiais afetarão a longevidade e o desempenho de sua peça no futuro?

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