Fundição de Uretano: Materiais, Cor, Transparência e Aplicações

A fundição de uretano é um processo de moldagem de baixo custo para a fabricação de peças plásticas rígidas ou semelhantes a borracha. Adequada para protótipos e certas peças de uso final, a fundição de uretano não requer ferramentas rígidas caras, usando moldes de silicone para fazer um número limitado de fundições.

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 fundições — seja durante ou após a fabricação — e podem até usar materiais transparentes para criar itens como caixas de eletrônicos 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 usar.

O que é fundição de uretano?

A fundição de uretano é um processo de fabricação de qualidade de produção para lotes de curta duração de peças. É semelhante à injeção plástica, mas a ferramenta usada é macia e flexível em vez de metal. Por isso, a fundição de uretano é muito mais econômica que a injeção plástica, especialmente para produção de baixo volume, e oferece prazos de entrega mais curtos.

A fundição de uretano produz peças que são geralmente menos resistentes que peças injetadas, mas que têm um excelente acabamento superficial. Estas peças de alta qualidade podem ser feitas com tolerâncias bastante apertadas e requerem pós-processamento mínimo.

O processo de fundição de uretano funciona assim:

1. Obtemos um modelo mestre positivo ou fabricamos um usando uma técnica como impressão 3D Stereolithography ou usinagem CNC.
2. Colocamos o modelo mestre em um recipiente de silicone líquido, criando um molde negativo.
3. Cortamos o molde de silicone totalmente curado ao meio e removemos o modelo mestre.
4. Preenchemos 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 a vácuo para fazer peças de uretano.

Leia nosso artigo sobre como fazer um molde de silicone para mais informações sobre o processo de fabricação de moldes 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, funciona com dois tipos distintos de resina de fundição de uretano, dando aos fabricantes um elemento importante de flexibilidade em seu desenvolvimento de produto.

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

Rígido

Uretanos Shore D são um grupo de plásticos de uretano rígidos que são frequentemente 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

Uretanos Shore A são um grupo de plásticos de uretano macios e flexíveis com boa resistência ao impacto. Compartilham propriedades físicas com borracha. Estes uretanos podem ser usados para itens como empunhaduras e revestimentos de borracha, sobremoldagem, botões e teclados, conectores de cabos, e até botas de borracha.

Peças fundidas de uretano coloridas

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 escolha para brinquedos, bens de consumo e produtos de marca que precisam combinar com o esquema de cores corporativo de uma empresa. Também permite que departamentos de P&D prototipem produtos em uma variedade de cores.

Cor fundida (cast-in color)

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

Adotar esta abordagem para peças de uretano coloridas produz vários benefícios. A cor aplicada não lasca ou descasca, pois é misturada com o plástico através de toda a 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 a adicionar ao uretano antes da fundição, então pode ser necessário descartar fundições de teste antes de encontrar o matiz correto.

Pintura

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

Pintar 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, tintas de alta qualidade são menos propensas a desbotar após exposição à luz UV do que pigmentos internos.

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

Peças fundidas de uretano transparentes

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

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

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

Fundição de uretano comparada com alternativas

Fundição de uretano vs Stereolithography

Como a fundição de uretano, outro processo de fabricação comum para a criação de peças claras é a Stereolithography (SLA), um processo de manufatura aditiva (impressão 3D) baseada em laser. A SLA é usada em odontologia, joalheria e outras disciplinas que requerem peças claras detalhadas.

A SLA pode produzir geometrias mais complexas e características mais finas que a fundição de uretano; afinal, a fundição de uretano às vezes usa uma peça impressa em SLA para o modelo mestre, e haverá alguma perda de detalhes após a moldagem e fundição.

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

Fundição de uretano vs Usinagem CNC

A fundição de uretano e a usinagem CNC são técnicas de produção vastamente diferentes, mas ocasionalmente podem ser usadas para produzir peças semelhantes. Ambas podem fazer peças plásticas rígidas como gabinetes, por exemplo, e ambas são adequadas para produções de baixo volume.

A usinagem CNC é muito mais precisa que a fundição de uretano e pode criar características mais detalhadas. 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 múltiplas unidades são necessárias.

Fundição de uretano vs Injeção plástica

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

A injeção plástica 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 injeção plástica, já que nenhuma ferramenta de metal cara é necessária.

Aplicações da fundição de uretano

A fundição de uretano é amplamente usada 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 resistentes, elas possuem outras qualidades desejáveis.

Dispositivos médicos

Semelhante a produtos seguros para alimentos, 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 fundíveis são biocompatíveis.

Gabinetes e invólucros

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

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

Equipamentos esportivos

Alguns poliuretanos são adequados para a produção de artigos esportivos como rodas pequenas, empunhaduras de halteres, componentes subaquáticos e enchimento de capacetes.

Peças de produção de baixo volume

A fundição de uretano é regularmente usada para produção de baixo volume em lotes de até 20 unidades. Pode ser especialmente útil para peças grandes como para-choques de carros, que seriam muito caros 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 usada para prototipar peças que eventualmente serão produzidas em massa usando injeção plástica.

Saiba mais sobre nossa capacidade de fundição de uretano e entre em contato conosco para um orçamento gratuito no seu próximo projeto de fabricação de baixo volume.