폴리우레탄 주조 설계 팁

3ERP의 폴리우레탄 주조 서비스 사출 성형보다 훨씬 저렴한 비용으로 소량의 플라스틱 부품을 만들 수 있습니다. 이 고품질 프로토타입은 표면 마감이 우수하고 성형 부품을 대량 생산할 수 있는 경로를 제공할 수 있습니다.

그러나 많은 제품 디자이너는 마스터 패턴 제작과 플라스틱 주물 자체에 대해 고유한 설계 고려 사항이 필요한 폴리우레탄 주조에 익숙하지 않습니다. 폴리우레탄 캐스트 부품 설계는 사출 성형 부품 설계와 동일하지 않으므로 설계자는 CAD 설계에 몰두하기 전에 프로세스를 숙지해야 합니다.

이 문서에서는 폴리우레탄 주물 설계 방법에 대한 정보를 제공합니다. . 기능 설계에 대한 조언을 제공하고 일반적인 폴리우레탄 주조 허용오차를 살펴보고 폴리우레탄 주조 설계와 사출 성형 설계의 차이점에 대해 설명합니다.

폴리우레탄 캐스팅이란 무엇입니까?

진공 주조라고도 하는 폴리우레탄 주조는 시제품입니다. 및 소량 제조 최대 25개 단위의 배치를 만드는 데 적합한 기술입니다. 공정의 대체 용어인 우레탄 주조와 동일합니다.

폴리우레탄 주조 공정은 마스터 만들기, 실리콘 몰드 만들기, 주물 만들기의 세 가지 주요 단계로 구성됩니다.

1. 마스터 :CNC 머시닝이나 SLA 3D 프린팅과 같은 프로세스를 사용하여 디자이너는 부품의 포지티브 마스터 패턴을 만듭니다. 또는 40°C(실리콘 경화 단계의 경우)의 온도를 견딜 수 있는 거의 모든 고체 재료로 만들어진 기존 부품을 패턴으로 사용할 수 있습니다.
2. 금형 :주물상자는 중앙에 무늬가 있는 액상실리콘으로 반이 채워져 있습니다. 실리콘이 굳을 때까지 오븐에서 16시간 동안 낮은 열로 경화시켜 금형의 전반부를 만듭니다. 그런 다음 나머지 주조 상자는 액체 실리콘으로 채워지고 경화되어 금형의 후반부를 만듭니다. 몰드 반쪽을 제거하고 나중에 사용할 수 있도록 패턴을 따로 보관합니다.
3. 캐스팅 :유연한 실리콘 몰드는 폴리우레탄 캐스팅 레진으로 채워져 있으며, 이는 몰드 내에서 고형화되어 원래 마스터와 동일한 솔리드 형태를 취합니다. 실리콘 몰드는 교체가 필요할 때까지 약 25회 사용할 수 있습니다.

폴리우레탄 주조는 실리콘 몰드가 매우 저렴하기 때문에 가치 있는 제조 기술입니다. 금속 공구와 비교하여 만들 수 있습니다. 약 25번의 캐스팅 동안만 지속됩니다. , 그러나 이것은 일반적으로 작은 플라스틱 부품의 프로토타이핑에 충분합니다.

폴리우레탄 수지를 주조한다고 해서 기능성이 강한 부품이 나오지는 않지만 우수한 표면조도, 다양한 색상과 투명도를 구현하고 소량으로도 매우 경제적이라는 독특한 장점을 가지고 있습니다.

마스터 패턴 만들기

제품 설계자가 폴리우레탄 주조 설계 시 가장 먼저 고려해야 할 사항은 마스터 패턴입니다. 주조 패턴을 만드는 데 사용되는 일반적인 기술에는 3D 인쇄(SLA, PolyJet 등) 및 CNC 가공이 있습니다. 수동 조각과 같은 전통적인 패턴 제작 기술도 사용할 수 있지만 비용이 더 많이 듭니다.

3D 프린팅이나 CNC 머시닝과 같은 디지털 제조 프로세스를 사용할 때 디자이너는 패턴 제작 프로세스 및의 두 가지 개별 프로세스의 설계 제약을 한 번에 효과적으로 고려해야 합니다. 이 기사에서는 효과적인 주조로 이어지는 설계 팁에 주로 초점을 맞출 것입니다(효과적인 3D 인쇄 또는 CNC 가공보다는).

3D 프린팅 폴리우레탄 마스터 패턴의 장점은 다음과 같습니다.

• 더 높은 수준의 기하학적 자유도
• CNC 가공보다 빠르게 제작

CNC 가공 마스터 패턴의 장점은 다음과 같습니다.

• 3D 프린팅보다 엄격한 허용 오차
• 표면 마무리 작업이 덜 필요
• 3D 인쇄 패턴보다 긴 수명

공차 및 치수

폴리우레탄 주조 부품을 설계할 때 설계자는 사출 성형과 동일하지 않은 표준 공차 및 최소/최대 치수를 알고 있어야 합니다.

그러나 폴리우레탄 캐스팅을 시제품으로 사용하는 경우 미래의 사출 성형 부품을 위한 기술을 사용하려면 사출 성형(구배 각도 등을 통합하여)도 가능한 설계를 만드는 것이 합리적일 수 있습니다.

• 내성 :3ERP는 폴리우레탄 부품을 ± 0.3%의 정확도로 만들 수 있습니다. , ± 0.3mm의 하한선 100mm보다 작은 치수.
• 수축 :두꺼운 부품은 성형 과정에서 온도 변화로 인해 수축이 일어나기 쉽습니다. 디자이너는 약 +0.15%의 수축률을 계획해야 합니다. .
• 부품 크기 :폴리우레탄 주물 부품의 치수는 최대 1900 x 900 x 750mm입니다. 최대 용량은 10리터입니다.

벽 두께

폴리우레탄 주조 최소 벽 두께는 0.75mm입니다. — 적절한 금형 충전에 적합하지만 1.5+ mm 최고의 결과로 이어집니다. 0.75mm보다 얇은 벽이 필요한 경우 당사에 연락하여 설계를 논의하십시오.

사출 성형과 마찬가지로 일정한 벽 두께는 온도로 인한 변형의 변화를 줄이므로 더 나은 결과로 이어집니다. 그러나 다양한 벽 두께는 사출 성형보다 손상이 적습니다.

초안

폴리우레탄 주조의 장점 중 하나는 실리콘 몰드의 유연성입니다. 몰드가 유연하기 때문에 완성된 폴리우레탄 부품은 이젝터 핀 없이 몰드에서 쉽게 제거할 수 있습니다. 이는 또한 드래프트(쉽게 꺼낼 수 있는 테이퍼 측면)가 필요하지 않음을 의미합니다. 사출 성형과 마찬가지로.

즉, 최대 5°의 작은 구배 각도 드래프트는 실리콘 몰드의 수명을 약간 연장할 수 있으므로 완벽하게 직선면이 필요하지 않은 부품에서 중형 생산을 수행할 때 드래프트가 유리할 수 있습니다. 이는 또한 폴리우레탄 주조 설계를 사출 성형(생산 규모 확대를 위해)에 더 적합하게 만듭니다.

반경

폴리우레탄 부품을 설계할 때 부품의 강도와 안정성을 최대화하려면 날카로운 내부 모서리를 피해야 합니다. 반경이 3mm인 내부 모서리에 필렛을 추가하는 것이 좋습니다. .

마스터 패턴을 만들기 위해 CNC 가공을 사용하는 것은 폴리우레탄 주조 부품에 필렛을 추가하는 데 이상적입니다. CNC 절단 도구 원기둥 모양을 하고 주머니를 자를 때 자연스러운 둥근 내부 모서리를 만듭니다.

갈비뼈

벽 두께를 늘리지 않고 폴리우레탄 주조 부품에 강성을 추가하기 위해 설계자는 관성 모멘트를 증가시키는 리브를 통합할 수 있습니다. 일반적으로 키가 큰 단일 리브보다 짧은 리브를 여러 개 사용하는 것이 좋으며, 부품이 구부러질 수 있는 위치를 기준으로 리브의 방향을 적절하게 지정하는 것이 중요합니다.

리브는 모서리 반경이 크고 두께가 60% 미만이어야 합니다. 수축 및 싱크 마크를 피하기 위해 벽 두께의. 각 리브의 높이는 3x 미만이어야 합니다. 파손을 방지하기 위한 두께입니다.

보스

캐스트 폴리우레탄 부품에는 패스너 또는 나사산 인서트를 수용하는 작은 돌출부인 보스가 있을 수 있습니다. 이 보스는 보강판이나 연결 리브로 지지할 수 있습니다.

싱크 마크를 방지하기 위해 보스의 벽 두께는 60% 미만이어야 합니다. 부품의 벽 두께(리브와 마찬가지로). 보스의 기본 반경은 25% 이상이어야 합니다. 부품의 벽 두께입니다.

나사산 및 구멍

폴리우레탄 주조는 관통 구멍과 나사산을 수용할 수 있으며 이는 마스터 패턴에 추가하는 것보다 인서트를 사용하는 것이 가장 좋습니다. 그러나 이러한 복잡한 기능은 프로젝트 비용을 증가시킬 수 있으며 프로토타입에는 필요하지 않을 수 있습니다.

관통 구멍의 경우 다웰 봉 실리콘 몰드에 넣을 수 있습니다. 나사산의 경우 금속 나사산 인서트 를 통합하는 것이 가장 좋습니다. 인서트 성형을 통해.

조인트

폴리우레탄 주물을 사용하여 텅 앤 그루브 조인트가 있는 다중 부품 부품을 만들 수 있습니다. 작은 차이를 드러냄 구성 요소 간의 조인트에 통합되어야 합니다.

표면 기능

텍스트 및 로고와 같은 표면 기능을 폴리우레탄 주조 부품에 통합할 수 있습니다. 일반적으로 이러한 기능(특히 오목한(조각) 형태)은 3D 인쇄된 패턴보다 CNC 가공 마스터 패턴을 사용하여 추가하기가 훨씬 쉽습니다.

최상의 결과를 얻으려면 문자와 숫자의 간격이 1.3mm 이상이어야 합니다. 따로.