Analisi completa del processo di formatura sotto vuoto dello stampo in silicone
Produzione del modello master: la base della precisione
Il processo di formatura sotto vuoto inizia con il modello master, la cui precisione e qualità superficiale determinano il pezzo stampato finale.
– La stampa 3D (SLA/SLS ±0,1 mm) è adatta per superfici curve complesse;
– I modelli CNC in alluminio/epossidico sono preparati per lo stampaggio a iniezione di silicone ad alta precisione;
– L'intaglio a mano viene utilizzato principalmente per oggetti di scena e prototipi di opere d'arte cinematografiche e televisive.
Requisiti principali: rugosità superficiale Ra<1,6μm, pendenza di sformatura 3–5°.
Realizzazione di stampi in silicone: la nascita degli utensili flessibili
Per realizzare stampi elastici si utilizza il silicone liquido vulcanizzato al platino (Shore A20–60).
Il modello principale è incapsulato: rivestito con agente distaccante e fissato nel telaio di colata;
Miscelazione e degasaggio della gomma: aggiungere il catalizzatore e quindi degasare sotto vuoto per eliminare le bolle;
Versamento e solidificazione: 24 ore a temperatura ambiente o 4 ore a 60°C;
Vantaggi: flessibile e imbutibile, resistente a cicli di alte temperature di 200°C, non è necessario applicare frequentemente l'agente distaccante.
Processo di formatura sotto vuoto: il salto dal foglio al pezzo
Riscaldare la piastra termoplastica da 0,5–5 mm (ABS, PC, PETG) a 140–180°C per ammorbidirla e posizionarla sopra lo stampo in silicone.
– Avviare il vuoto (90–95 kPa) per assorbire la plastica e modellare i dettagli come fili e texture;
– L’elasticità dello stampo in silicone compensa il restringimento termico e la precisione dimensionale può raggiungere ±0,3 mm;
– La superficie antiaderente riduce la resistenza allo sformatura, particolarmente adatta per stampi per formatura sottovuoto per uso alimentare.
Raffreddare e solidificare: bloccare dimensioni e prestazioni
Accelerare il raffreddamento (30–120 s) e sfruttare la conduttività termica del gel di silice (0,2 W/m·K) per dissipare uniformemente il calore.
– La termografia a infrarossi monitora i gradienti di temperatura per prevenire lo stress interno;
– Dopo il raffreddamento, la plastica aderisce allo stampo, garantendo un'incisione dettagliata.
Sformatura e post-lavorazione: produzione squisita
– Allungamento manuale: grazie all’elasticità del silicone, può essere facilmente staccato senza danneggiare i dettagli;
– Perno di espulsione pneumatico: l'espulsione con pressione dell'aria pari a 0,5–1 bar è facoltativa per stampi di grandi dimensioni;
– Rifinitura e finitura: CNC o macchina da taglio per rimuovere le sbavature, lucidatura, spruzzatura o trattamento superficiale PVD.
Produzione di piccoli lotti e collegamento per stampaggio a iniezione di silicone
– Un singolo stampo può produrre 50-100 pezzi, adatto alla prototipazione rapida e a piccoli lotti;
– Il tempo di cambio stampo è inferiore a 1 ora, molto meglio dello stampo duro;
– I pezzi formati sotto vuoto possono essere utilizzati come modello principale per lo stampaggio a iniezione di silicone per collegarli alla produzione di massa.
Confronto tra stampo in silicone e stampo rigido per formatura sotto vuoto
– Costo: inferiore del 30-50% per piccoli lotti;
– Dettagli: Il silicone è eccellente e la sua durezza dipende dalla precisione della lavorazione;
– Complessità: il silicone può essere trasformato in forme profondamente concave e capovolte, e la durezza è limitata dall’angolo di sformatura;
– Produzione: 50–100 pezzi per silicone, oltre 1000 pezzi per duro.
Innovazione di processo
– Stampo composito multi-durezza: le aree Shore A20 e A80 vengono combinate per soddisfare strutture di forma speciale;
– Stampaggio a trasferimento di resina assistito dal vuoto (VARTM): una nuova applicazione per parti composite;
– Ottimizzazione dello stampo digitale: l’intelligenza artificiale prevede l’usura del silicone e pianifica in modo intelligente la manutenzione.
Conclusione
Integrando la produzione di stampi in silicone, la tecnologia di formatura sotto vuoto e la tecnologia di stampaggio a iniezione di silicone, i produttori possono ottenere elevata precisione, elevata efficienza e vantaggi in termini di costi nella prototipazione rapida e nella produzione di piccoli lotti, e sono ampiamente utilizzati in dispositivi medici, elettronica di consumo, interni per automobili e altri settori. La formatura sotto vuoto di stampi in silicone offre soluzioni flessibili e diversificate per la produzione moderna.
