Dominando a fundição de uretano:princípios fundamentais de design para peças confiáveis e econômicas

Publicado em 9 de janeiro de 2024

A fundição de uretano é um método de fabricação versátil e econômico que rivaliza com a precisão da moldagem por injeção e, ao mesmo tempo, reduz drasticamente o tempo e as despesas com ferramentas. Ao usar moldes de silicone flexíveis, os fabricantes podem produzir peças de uso final de alta qualidade em dias, em vez de semanas, tornando essa abordagem ideal para ferramentas de ponte, execuções de baixo volume, prototipagem rápida, fabricação de juntas e detalhes complexos, como letras em relevo.

O processo começa com um padrão mestre – normalmente uma réplica impressa em 3D da peça final. O padrão é totalmente encapsulado em silicone líquido, curado e depois cortado em metades. Após a remoção do padrão, o molde está pronto para uma segunda moldagem com uma resina de uretano adequada.

As resinas de poliuretano podem igualar, e muitas vezes exceder, o desempenho dos termoplásticos usados na moldagem por injeção. No entanto, obter peças consistentes e de alto desempenho requer um projeto disciplinado para capacidade de fabricação (DFM). Abaixo estão as diretrizes mais críticas para garantir o sucesso.

Tolerâncias

Todos os processos de fabricação apresentam alguma variação, portanto os projetistas devem levar isso em conta. As peças fundidas de uretano normalmente atendem a tolerâncias de ±0,015 pol. ou ±0,003 pol. por polegada – o que for maior. Na maioria dos casos, espera-se uma taxa de encolhimento de +0,15% devido à expansão térmica da resina e à resposta térmica do molde de silicone.

Cantos agudos ou letras finas podem arredondar ligeiramente durante o resfriamento, o que pode afetar a definição dos detalhes. Para preservar a nitidez, considere finalizar o padrão mestre com uma microtextura ou acabamento SPI antes da moldagem. Opções de pós-processamento, como polimento, acabamentos personalizados ou pigmentação (incluindo cores combinadas com Pantone), também estão disponíveis, embora possam aumentar os custos.

Espessura da Parede

Mantenha uma espessura mínima de parede de 0,040 pol. (1 mm). Para componentes muito pequenos, podem ser obtidas paredes tão finas quanto 0,020 pol. (0,5 mm), mas peças maiores precisarão de paredes mais espessas para manter a integridade estrutural.

A espessura uniforme da parede minimiza a variabilidade da contração e reduz o risco de deformação durante a cura. Introduza espessuras variáveis ​​apenas quando for absolutamente necessário.
A fundição de uretano é comumente usada para ferramentas de pontes, execuções de produção de baixo volume, prototipagem rápida, fabricação de juntas e fabricação de peças com detalhes finos (como letras em relevo).

Rebaixamentos e inclinação

Ao contrário dos moldes de injeção de metal, os moldes de silicone acomodam recortes com risco mínimo de danos. Os ângulos de inclinação também são menos críticos, mas a incorporação de 3 a 5 graus de inclinação pode reduzir a tensão do molde e prolongar a vida útil do molde.

Costelas

As costelas fortalecem as peças, mas devem ser orientadas adequadamente. Como regra geral, a altura de uma nervura não deve exceder três vezes a sua largura, e a largura da nervura na fixação na parede deve ser de 40 a 60% da espessura da parede. Todos os cantos internos devem ter um raio de filete de pelo menos 25% da espessura da parede para maximizar a rigidez à flexão.

Chefes

Os ressaltos fornecem pontos de encaixe confiáveis para parafusos, pinos e outros fixadores. Use um raio de base de aproximadamente 25% da espessura da parede para evitar queimadura do fixador. Os cantos da saliência interna devem ter um raio de filete de 0,060 pol. (1,5 mm) para evitar marcas de afundamento. Mantenha a altura do ressalto abaixo de 60% da espessura nominal da parede para limitar o encolhimento.

Aproveite os benefícios da fundição de uretano hoje

A fundição de uretano oferece prazos de entrega curtos, baixo custo e flexibilidade de projeto – somente se as melhores práticas de projeto e fabricação forem seguidas. A atenção às propriedades dos materiais, tolerâncias e considerações geométricas é essencial, especialmente ao dimensionar a produção.

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