Fundição de uretano:materiais, cores, transparência e aplicações comuns

A fundição de uretano é um processo de moldagem de baixo custo para a fabricação de peças plásticas rígidas ou semelhantes a borracha. Adequado para protótipos e certas peças de uso final, a fundição de uretano não requer ferramentas duras caras, em vez disso, usa moldes de silicone para fazer um número limitado de peças fundidas.

Os clientes têm várias opções quando se trata de fundição de uretano. Além da escolha entre peças rígidas ou flexíveis, eles podem facilmente adicionar cor às suas peças fundidas - durante ou após a fabricação - e podem até usar materiais transparentes para criar itens como caixas eletrônicas transparentes e caixas de apresentação.

Este artigo discute alguns dos principais aspectos da fundição de uretano:o que é, que tipo de materiais você pode usar, como adicionar cor ou transparência às peças fundidas e exemplos de quando a fundição de uretano é uma técnica apropriada a ser usada.

O que é fundição de uretano?

A fundição de uretano é um processo de fabricação com qualidade de produção para lotes de peças de curto prazo. É semelhante à moldagem por injeção, mas o ferramental usado é macio e flexível, em vez de metal. Por causa disso, a fundição de uretano é muito mais econômica do que a moldagem por injeção, especialmente para produção de baixo volume, e oferece prazos de entrega mais curtos.

A fundição de uretano produz peças que geralmente são menos resistentes do que as peças moldadas por injeção, mas com excelente acabamento superficial. Essas peças de alta qualidade podem ser feitas com tolerâncias bastante rígidas e requerem pós-processamento mínimo.

O processo de fundição de uretano é assim:

• Obtemos um padrão mestre positivo ou fabricamos um usando uma técnica como impressão 3D de estereolitografia ou usinagem CNC.
• Colocamos o padrão mestre em um recipiente de silicone líquido, criando um molde negativo.
• Cortamos o molde de silicone totalmente curado ao meio e removemos o padrão mestre.
• Enchemos o molde de silicone com uretano e deixamos curar para fazer a peça fundida. Podemos reutilizar o molde de silicone cerca de 20 vezes antes de descartá-lo.

A fundição de uretano às vezes pode ser chamada de fundição a vácuo ou moldagem de uretano. No entanto, nem sempre é necessário aplicar o procedimento de vácuo para fazer peças de uretano.

Leia nosso artigo sobre como fazer um molde de silicone para obter mais informações sobre o processo de fabricação do molde de silicone.

Materiais de fundição de uretano

A fundição de uretano não oferece um grande número de opções de materiais quando comparada, por exemplo, à usinagem CNC (compatível com uma ampla gama de polímeros termoplásticos). No entanto, ele funciona com dois tipos distintos de resina de fundição de uretano, dando aos fabricantes um importante elemento de flexibilidade no desenvolvimento de seus produtos.

Deve ser bastante óbvio se uma peça requer um material rígido ou elastomérico dependendo de seu uso final. A rigidez é essencial para a maioria das funções mecânicas, enquanto a elasticidade pode ser útil para absorção de choque, preensão e outros usos.

Rígido

Os uretanos Shore são um grupo de plásticos de uretano rígidos que geralmente são resistentes e duráveis ​​e que podem ser usados ​​para peças finais como gabinetes, estojos, eletrônicos de consumo, brinquedos, embalagens, lentes, dispositivos médicos e científicos e painéis.

Elastomérico

Os uretanos Shore A são um grupo de plásticos macios e uretanos que são flexíveis com boa resistência ao impacto. Eles compartilham propriedades físicas com a borracha. Esses uretanos podem ser usados ​​para itens como alças e peles de borracha, moldes, botões e teclados, conectores de cabos e até botas de borracha.

Peças fundidas de uretano colorido

Embora a fundição de uretano não ofereça uma ampla seleção de materiais, ela oferece excelentes opções de coloração, incluindo cores fundidas.

Isso pode tornar a fundição de uretano uma boa opção para brinquedos, bens de consumo e produtos de marca que precisam corresponder ao esquema de cores corporativo de uma empresa. Também permite que os departamentos de P&D prototipem produtos em uma variedade de cores.

Cor incorporada

Como os uretanos são injetados no molde de silicone na forma líquida, é relativamente fácil adicionar pigmentos à mistura líquida.

Adotar essa abordagem para peças coloridas de uretano produz vários benefícios. A cor aplicada não lasca nem descasca, pois é misturada com o plástico direto na peça, não apenas em sua superfície. Além disso, não afeta a textura da superfície da peça, o que pode ser importante para algumas aplicações.

Por outro lado, pode ser difícil estabelecer a quantidade correta de corante para adicionar ao uretano antes da fundição, portanto, pode ser necessário descartar os fundidos de teste antes que a tonalidade correta seja encontrada.

Pintura

A cor também pode ser aplicada às peças de uretano após a conclusão da fundição, na forma de tintas aplicadas na superfície da peça.

A pintura de peças de uretano dá ao fabricante acesso a uma gama mais ampla de cores e permite ajustar o nível de brilho. A tinta também pode ser usada para suavizar a textura da superfície de uma peça. Além disso, as tintas de alta qualidade são menos propensas a desbotar após a exposição à luz UV do que os pigmentos internos.

A desvantagem de pintar peças de uretano é que as tintas são suscetíveis a lascas e arranhões. Também exige uma etapa extra inteira no processo de fabricação, aumentando o orçamento geral do projeto.

Peças fundidas em uretano transparente

Um dos benefícios do uretano é sua disponibilidade em formulações claras. As resinas transparentes são úteis para itens como gabinetes eletrônicos, lentes e componentes de iluminação.

Na maioria dos casos, uma câmara de vácuo é usada em peças transparentes para remover bolhas de ar, que de outra forma diminuiriam a aparência das peças fundidas transparentes.

Materiais transparentes também podem ser misturados com pigmentos para peças claras coloridas.

Fundição de uretano comparada com alternativas

Fundição de uretano vs estereolitografia

Assim como a fundição de uretano, outro processo de fabricação comum para a criação de peças transparentes é a estereolitografia (SLA), um processo de fabricação aditiva baseado em laser (impressão 3D). O SLA é usado em odontologia, joalheria e outras disciplinas que exigem peças claras detalhadas.

O SLA pode produzir geometrias mais complexas e recursos mais finos do que a fundição de uretano; afinal, a fundição de uretano às vezes usa uma peça impressa em SLA para o padrão mestre, e haverá alguma perda de detalhes após a moldagem e a fundição.

Mas a fundição de uretano pode ser melhor se forem necessárias várias cópias da peça. Além disso, não é possível adicionar pigmentos às resinas SLA, enquanto é possível fundir uretanos.

Fundição de uretano vs usinagem CNC

A fundição de uretano e a usinagem CNC são técnicas de produção muito diferentes, mas ocasionalmente podem ser usadas para produzir peças semelhantes. Ambos podem fazer peças plásticas rígidas como gabinetes, por exemplo, e ambos são adequados para execuções de produção de baixo volume.

A usinagem CNC é muito mais precisa do que a fundição de uretano e pode criar recursos mais detalhados. Também é compatível com uma gama diversificada de materiais, ao contrário da fundição de uretano.

O processo de fundição de uretano é muito mais barato em qualquer volume, mas especialmente quando são necessárias várias unidades.

Fundição de uretano versus moldagem por injeção

Os processos de fundição de uretano e moldagem por injeção compartilham muitas semelhanças, com a principal diferença sendo o material do molde:a fundição de uretano tem um molde de silicone macio, enquanto a moldagem por injeção requer ferramentas de metal.

A moldagem por injeção é muito mais adequada para volumes de pedidos médios a grandes e para peças que precisam ser mais resistentes.

Ao lidar com pequenas quantidades, a fundição de uretano é uma boa alternativa de baixo orçamento à moldagem por injeção, uma vez que não são necessárias ferramentas de metal caras.

Aplicações de fundição de uretano

A fundição de uretano é amplamente utilizada para prototipagem, mas também é um processo de qualidade de produção adequado para certas aplicações de uso final. Porque, embora as peças fundidas de uretano não sejam especialmente fortes, elas possuem outras qualidades desejáveis.

Dispositivos médicos

Semelhante aos produtos seguros para alimentos, os dispositivos médicos podem se beneficiar da fundição de uretano devido aos materiais não tóxicos envolvidos.

No entanto, é importante lembrar que nem todos os uretanos moldáveis ​​são biocompatíveis.

Caixas e invólucros

As opções de coloração e transparência tornam a fundição de uretano adequada para a fabricação de caixas e invólucros para itens como eletrônicos de consumo e dispositivos médicos personalizados.

É possível obter sobremoldagem com fundição de uretano, que pode, por exemplo, ser útil para fixar componentes eletrônicos dentro de um invólucro emborrachado.

Equipamento esportivo

Alguns poliuretanos são adequados para a produção de artigos esportivos, como rodas pequenas, alças de halteres, componentes subaquáticos e estofamento de capacete.

Peças de produção de baixo volume

A fundição de uretano é usada regularmente para produção de baixo volume em lotes de até 20 unidades. Pode ser especialmente útil para peças grandes, como pára-choques de carros, que seriam muito caras para usinar ou moldar com ferramentas de metal.

Protótipos

Devido à sua velocidade e baixo custo, a fundição de uretano é uma solução bastante versátil para várias tarefas de prototipagem. Pode ser usado para prototipar peças que eventualmente serão produzidas em massa usando moldagem por injeção.

Saiba mais sobre nossa capacidade de fundição de uretano e entre em contato conosco para um orçamento gratuito em seu próximo projeto de fabricação de baixo volume.