Guia Passo a Passo para Criar Moldes de Silicone Duráveis em Casa

Moldes — impressões negativas de peças que podem ser preenchidas com material — são uma parte integral da fabricação. Na verdade, a maioria das peças plásticas do mundo é feita via injeção.

Mas enquanto moldes de injeção de metal são caros e só podem ser feitos por profissionais, moldes de silicone flexíveis são altamente acessíveis e podem ser feitos em casa ou no escritório. E eles têm inúmeros usos, desde fundição a vácuo de qualidade profissional de protótipos até fundição de cera de baixo volume para fabricação de joias, até aplicações caseiras como panificação e confeitaria.

Este artigo analisa o processo relativamente simples de fazer um molde de silicone, discutindo suas aplicações e vantagens para uso profissional e pessoal, bem como oferecendo dicas sobre fabricação de moldes de silicone em casa.

O que é um molde de silicone?

Molde é um tipo de recipiente com uma cavidade oca. Na maioria dos casos, um material líquido pode ser despejado ou forçado no recipiente e então endurecido (por resfriamento ou outro método), criando um objeto sólido na forma da cavidade do molde.

Moldes podem ser feitos de diferentes materiais como aço ferramenta ou alumínio. Eles também podem ser feitos de silicones, um grupo de polímeros compostos de siloxano que às vezes é usado para fazer produtos como capas protetoras flexíveis, gaxetas e lentes de contato.

Moldes de silicone não são tão duráveis quanto os metálicos, mas são acessíveis, fáceis de fazer e altamente flexíveis. Essa flexibilidade, combinada com o fato de que poucos materiais aderem ao silicone, torna fácil remover peças moldadas de dentro do molde de silicone.

Como fazer um molde de silicone

Fazer um molde de silicone é surpreendentemente simples e requer apenas alguns componentes. E enquanto equipamentos profissionais dão mais opções, também há muitos usos caseiros para moldes de silicone.

Os componentes necessários para fazer um molde de silicone são:

Silicone líquido: Silicone para fabricação de moldes está amplamente disponível e geralmente vem em duas partes que devem ser misturadas imediatamente antes do uso.

Um recipiente: O silicone líquido é despejado em um recipiente, que deve ser maior (mas não muito maior) que o padrão mestre. Em muitos casos, uma caixa nova e adequadamente dimensionada pode ser feita sob demanda usando, por exemplo, madeira ou papelão.

Um padrão mestre: O padrão mestre é o objeto original que você duplicará usando o molde de silicone. Um padrão mestre pode ser um objeto existente como um brinquedo plástico, ou um item recém-fabricado usando, por exemplo, uma impressora 3D.

Desmoldante: Desmoldante é um líquido spray usado para evitar que o molde grude no recipiente à prova d'água e também para evitar que materiais de fundição grudem no interior do molde. (Não deve ser usado para aplicações como fabricação de produtos alimentícios.)

Material de fundição: O material despejado em um molde de silicone pode ser qualquer coisa, desde poliuretano até chocolate derretido.

Argila (opcional): Argila é necessária apenas ao fazer um molde de duas partes.

O processo de fabricação de molde de silicone é o seguinte:

1. Obtenha ou faça o padrão mestre: O mestre é um original positivo das peças que você fará com o molde de silicone. Pode ser um objeto sólido existente ou um novo item feito com equipamento de fabricação. (Veja próxima seção.) Para melhores resultados, o mestre não deve conter cavidades complexas ou saliências.
2. Coloque o(s) padrão(ões) no recipiente: Em muitos casos, um recipiente é feito especificamente para o padrão. A caixa pode ser feita de, por exemplo, madeira ou papelão. Após aplicar desmoldante no interior do recipiente, coloque os padrões com o lado plano para baixo no recipiente ou suspenda-os dentro do recipiente recém-feito. Se você tem múltiplos padrões (para fazer uma bandeja de picolé, por exemplo), espalhe-os uniformemente. Pulverize-os com desmoldante. Se você está fazendo um molde de duas partes, metade do recipiente deve ser preenchida com argila e os padrões inseridos até a metade na argila.
3. Misture e despeje o silicone: Misture os dois componentes de silicone de acordo com as instruções no frasco, então despeje-o lentamente no recipiente. O nível da superfície deve subir cerca de 1,3 cm acima do topo do padrão mestre para evitar que o molde rasgue. A cura pode levar várias horas (tempos específicos podem ser especificados no frasco de silicone). Para aplicações profissionais na 3ERP, removemos bolhas de ar, então curamos o molde de silicone em forno a temperatura média.
4. Remova o molde curado: Uma vez totalmente curado, o molde de silicone pode ser removido gentilmente do recipiente. Se você está fazendo um molde de duas partes, deve remover a argila, deixando apenas o molde com o padrão ainda saindo pela metade. Devolva o molde ao recipiente do outro lado para cima, de modo que o padrão esteja protudindo para cima. Aplique desmoldante no molde e padrão, então preencha a outra metade do recipiente com silicone como no Passo 3, espere a cura, então remova.
5. Remova o padrão mestre do molde: Remova gentilmente o(s) padrão(ões) mestre do molde de silicone. Se você está fazendo um molde de duas partes, primeiro terá que separar as duas metades do molde.
6. Faça a fundição das peças: Dependendo do seu material de fundição, fundir suas peças pode ser tão simples quanto aplicar desmoldante e despejar líquido no molde. Processos profissionais como fundição a vácuo envolvem inserir o molde de silicone em uma máquina que remove bolhas de ar do material de fundição.

3 maneiras de fazer um padrão mestre

Padrões mestres definem o resultado da moldagem de silicone, então é importante obter ou fabricar um padrão de alta qualidade e detalhado que possa ser facilmente moldado. Também é importante fazer um padrão com vida útil longa se múltiplos moldes de silicone forem necessários — para produção em pequenos lotes usando fundição a vácuo, por exemplo.

Se fizer um padrão do zero, existem três métodos diferentes que podem ser usados.

Método de padrão mestre I: Manual

Tecnologias não digitais têm sido usadas para fazer padrões por milênios. Para este método, podemos usar um material macio como argila para esculpir um padrão à mão e com ferramentas de corte manuais. Especialistas também podem esculpir padrões de madeira ou outros materiais.

Vantagens:

• Nenhuma máquina cara necessária
• Ideal para duplicar obras de arte e itens artesanais

Desvantagens:

• Pode ser impreciso
• Habilidades manuais especializadas necessárias

Método de padrão mestre II: Impressão 3D

Tecnologias digitais e software CAD tornaram a fabricação de padrões muito mais eficiente e acessível a não especialistas. Impressoras 3D, especialmente máquinas de Estereolitografia de alta resolução que criam superfícies lisas, são agora amplamente usadas para criar mestres.

Vantagens:

• Usa arquivos digitais (podem ser baixados da internet)
• Preciso e repetível
• Impressoras podem ser usadas em ambiente não industrial
• Mínimo pós-processamento se usando SLA

Desvantagens:

• Máquinas caras
• Não atende às tolerâncias mais apertadas
• Vida útil muito curta do padrão devido a resinas quebradiças usadas

Método de padrão mestre III: Usinagem CNC

Usinagem CNC é outra tecnologia de fabricação digital usada para criar padrões mestres. Com usinagem CNC, materiais altamente duráveis podem ser usados, resultando em padrões mais fortes e duradouros. Máquinas CNC também podem atender tolerâncias muito mais apertadas, embora sejam menos acessíveis a usuários não especialistas e não possam ser usadas em ambientes domésticos ou de escritório.

Vantagens:

• Mais preciso e exato
• Vida útil muito longa dos padrões
• Compatível com materiais resistentes ao calor

Desvantagens:

• Máquinas caras e inacessíveis
• Algum pós-processamento necessário

Usos profissionais para moldes de silicone

Fabricantes de baixo volume como a 3ERP usam moldes de silicone para vários propósitos. Com o processo de moldagem de silicone, podemos fazer coisas como criar moldes de estátuas de gesso e outras obras de arte feitas à mão, permitindo que sejam facilmente reproduzidas.

Fazer um molde de silicone também pode nos ajudar com outros processos de fabricação. Um deles é a fundição a vácuo, na qual moldes de silicone são preenchidos com poliuretano dentro de um ambiente de vácuo para criar peças e protótipos plásticos de alta qualidade. A fundição a vácuo é boa para produção de peças em pequenos lotes e é mais barata que injeção em pequenas quantidades. Moldes de silicone têm vida útil de cerca de 20 fundições quando usados para fundição a vácuo, e para peças de alta resolução usamos um padrão mestre usinado CNC.

Outro uso de moldes de silicone é para fundição de cera, uma técnica antiga usada para fazer peças de metal como joias e peças industriais. Na fundição de cera perdida (ou fundição por investimento), moldes de silicone são preenchidos com cera derretida para fazer cópias de cera do padrão mestre. Esses modelos de cera podem então ser revestidos com cerâmica antes de serem queimados em um forno. A estrutura cerâmica restante pode então ser usada como um novo molde, no qual metal líquido pode ser despejado para fazer novos objetos.

Fazer moldes de silicone profissionais em um ambiente de fabricação geralmente requer o uso de máquinas especializadas como máquinas de fundição a vácuo e fornos para cura de silicone.

Usos caseiros para moldes de silicone

Você não precisa de uma fábrica ou oficina para fazer uso de moldes de silicone. Silicone para fabricação de moldes está prontamente disponível, e seguindo as instruções para fazer um molde de silicone, você pode criar moldes para vários usos caseiros.

Resinas de fundição estão disponíveis comercialmente e são seguras para uso em ambientes cotidianos se as instruções forem seguidas corretamente. Qualquer pessoa pode, portanto, usar um molde de silicone para criar coisas como figuras artesanais, joias plásticas, sabonetes, velas e outros itens decorativos.

Outro uso comum de moldes de silicone é em alimentos e bebidas. Silicone é seguro para colocar na geladeira, freezer, micro-ondas e forno, o que o torna um material altamente valioso para muitas aplicações de cozinha. (Muitos utensílios de cozinha são feitos de silicone.) Moldes de silicone podem ser usados como bandejas de picolé e cubos de gelo, moldes de biscoito/bolo e para fazer chocolates e doces decorativos.

Fazer um molde de silicone também é ótimo para atividades infantis. Você pode usá-los para fazer, por exemplo, giz de cera colorido, gizes e borrachas.

Vantagens dos moldes de silicone

Moldes de silicone são altamente eficazes por muitas razões. Eles são:

Duráveis: Moldes de silicone podem ser usados várias vezes antes de degradarem, especialmente se forem grossos e usados em aplicações não exigentes.

Flexíveis: Como moldes de silicone são semelhantes a borracha, é fácil remover peças fundidas sem danificar a peça ou o próprio molde.

Seguros ao calor: Moldes de silicone podem ser usados em temperaturas quentes ou frias sem degradar ou empenar, tornando-os adequados para aplicações como culinária.

A 3ERP é especialista em prototipagem e fabricação de baixo volume com anos de experiência em fabricação de moldes de silicone, fundição a vácuo, fundição por investimento e muito mais. Obtenha uma cotação gratuita para seu próximo projeto.