Empresa china de impresión 3D y fundición al vacío

Empresa china de impresión 3D y fundición al vacío

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modelo acabado de colada al vacío

montaje final

fundición al vacío acabada

Ventajas de la fundición en vacío en China y cómo afecta al proceso

It isn't like other primary molding processes you've heard about. In fact, vacuum casting is the third most cost-effective way to manufacture complex designs. It's an alternative that many companies are turning to, especially in these tough economic times. If you're looking to cast thinner plastics or even metals, or if your budget is getting a little tight and you want to save a few bucks, vacuum casting may be right for you.

Fabricación de bajo volumen

It can be used when low volumes or high tolerances are needed ,while other way needs high cost. In addition to prototypes and custom products, it is commonly used when large quantities of parts aren't necessary. Hence, it is ideal for making prototypes and jewelry in small batches to test the market before mass production begins. Learn more about moldeo por inyección de bajo volumen.

Fabricación y entrega rápidas

A pesar de que la fundición en vacío ofrece una rápida fabricación y entrega de productos, las industrias de todo el mundo la prefieren. Obtienen el producto a tiempo para sus clientes que lo necesitan con urgencia, y como no es necesario fabricar moldes, también se ahorra tiempo para que un nuevo artículo desarrollado salga al mercado.

A diferencia de otros tipos de procesos de fundición de metales, la fundición en vacío produce piezas mucho más rápido. El tiempo necesario para cada colada varía en función de la complejidad, pero suele oscilar entre unos pocos días y una semana.

Una alternativa más barata al moldeo por inyección

Este material no tiene requisitos especiales en comparación con el acero o el aluminio, esos 2 materiales necesitan mecanizado por lo que su tiempo es mayor.

It's used to create prototypes, molds, as well as molds for casting in epoxy, plaster, and concrete because silicone is less expensive than other materials. It reduces the overall cost of production,normally 30% . For a deeper look at costes de moldeo por inyección, see our comprehensive guide.

El programa también puede utilizarse para crear fácilmente prototipos grandes y complejos.

Sin necesidad de herramientas de producción

En comparación con otros métodos de fundición, la fundición en vacío no requiere utillaje, lo que significa que es una gran opción para las empresas que no desean invertir en moldes y utillaje caros.

Los moldes de fundición al vacío son más sencillos que los moldes de inyección de plástico de acero o los moldes de fundición a presión, por lo que son mejores para la creación de prototipos, ya que se pueden fabricar de forma rápida y barata.

Mejor calidad del producto

Con la fundición en vacío, la calidad del producto es mejor debido a una menor porosidad, un mejor acabado superficial y una mayor precisión dimensional. Además, se minimizan la contracción y el alabeo durante el curado.

This makes vacuum casting ideal for industries requiring high-quality components, such as productos sanitarios and aerospace. A vacuum casting process produces parts with fewer defects and cleaner parting lines than other types of casting processes.

Proceso de fundición al vacío:

Para controlar la calidad y el ritmo de formación de un producto y reducir los costes de mano de obra, los fabricantes recurren al proceso de fundición en vacío mediante moldes o matrices.

Primer paso: establecer el modelo

Su primera tarea en el desarrollo de componentes de fundición debe ser la creación de un patrón de modelo que sirva como referencia de molde y forma de sus componentes de fundición finales. Pueden utilizarse técnicas de mecanizado CNC o impresión 3D como soluciones de creación de prototipos; cada característica del diseño del producto, como dimensiones, formas y características de la superficie, debe representarse con precisión dentro de este patrón.

Material selection for models typically includes metals, plastics, wood, wax and epoxy resins. Selection depends upon requirements for machinability, heat resilience and dimensional stability - such as Aluminum's excellent surface quality which lends itself to easy machining; on the other hand ABS plastic offers more affordable material changes as needed.

Asegúrese de hacer todo lo posible al crear el patrón del modelo para los componentes de fundición, con una precisión de +-0,005 pulgadas para obtener resultados exactos. De este modo se garantiza que las piezas de fundición cumplan las especificaciones de diseño con precisión; también pueden añadirse textos, logotipos o filetes a este diseño de modelo para darle un atractivo adicional; puede ser necesario incluir ángulos de desmoldeo para facilitar los procesos de desmoldeo.

La construcción de modelos sin defectos es crucial para evitar que las imperfecciones se cuelen en los elementos finales de producción, como superficies irregulares, alabeos, burbujas de aire o marcas de pasadores eyectores. Por ello, tanto el diseño como la fabricación de estos modelos deben ir acompañados de una planificación experta.

Paso dos de tres: Construir un molde de silicona

Tras crear un patrón maestro preciso, el siguiente paso en el desarrollo del molde debe ser la creación del molde de caucho de silicona. Una vez suspendido en un marco de molde y silicona líquida se vierte alrededor, que fluye libremente a lo largo de cada contorno antes de ser curado a través de catalizador en un molde de caucho extremadamente flexible.

La silicona es ideal para reproducir detalles intrincados y geometrías complejas con una precisión de hasta 0,005 pulgadas o menos, proporcionando un fácil desmoldeo de las piezas tras el curado y una larga vida útil del molde a lo largo de muchos ciclos de fundición. Los fabricantes de moldes confían en las siliconas de alto rendimiento con una excelente resistencia química y térmica como la elección de material ideal, que permite a los fabricantes de moldes replicar diseños de moldes complejos de forma más fiable que con cualquier otro medio.

Existen dos diseños principales de moldes utilizados para la fundición en vacío:

• Molde de una sola pieza - An individual piece mold with one cavity and pouring cup that's suitable for simple part geometries such as symmetricals.
• Molde de varias piezas - Comprising multiple pieces that enable flexible demolding after curing has taken place; these moulds must be assembled after being cured before use.

Antes de verter la silicona sobre un patrón maestro, deben aplicarse agentes desmoldeantes para evitar que se pegue y permitir un desmoldeo limpio. En el diseño del molde también pueden incluirse orificios de ventilación y pasadores de expulsión, mientras que las copas de vertido deben diseñarse de forma que se minimice el flujo turbulento de resina.

La creación de un molde de silicona excepcional requiere una habilidad considerable en los procesos de fundición en vacío. La construcción del molde influye directamente en la precisión, la calidad del acabado superficial y la consistencia de los productos finales.

Tercera etapa del proceso de casting: Preparación para el casting

Antes de iniciar la producción, el molde de silicona acabado debe montarse y sellarse en una cámara de colada al vacío. A continuación, los componentes de resina de poliuretano líquida se mezclan según las especificaciones antes de que los operarios supervisen para garantizar la proporción de mezcla adecuada que afecta al tiempo de curado y a las propiedades del material.

A continuación, el recipiente de resina debe desgasificarse al vacío para eliminar las burbujas de aire que podrían quedar atrapadas en las piezas de fundición y afectar negativamente al rendimiento mecánico y al aspecto estético. La desgasificación puede durar entre 5 y 20 minutos en función de la viscosidad.

Cuarto paso : Ciclo de colada en vacío

Una vez ensamblados el molde y la resina, se cierra la cámara y comienza la colada automatizada. Las etapas clave incluyen:

El precalentamiento del molde entre 150-182degF acelerará el curado. Una vez calentada, la resina debe verterse directamente en las cavidades del molde y en los vasos de desbordamiento para rellenar rápidamente cualquier detalle fino antes del curado.
Debe aplicarse una presión de vacío de 29 pulgadas de mercurio durante 60 a 90 segundos para expulsar las burbujas de aire de la resina y garantizar una colada sin huecos. Una vez eliminada esta presión de vacío, la pieza se solidifica en el molde a medida que la resina se endurece; los tiempos de endurecimiento suelen oscilar entre dos y diez minutos.
After adequate curing, the part is demolded and finished. For outstanding surface quality and mechanical properties, controlled vacuum pressure must be used to pull liquid resin evenly throughout all crevices of silicone molds - this guarantees exceptional surface quality, accuracy and mechanical properties. Heated tooling speeds resin curing speeding productivity even further.

La colada en vacío plantea muchos retos y limitaciones únicos que deben tenerse en cuenta, incluidas las restricciones de material y las dificultades operativas. Aquí exploramos estas consideraciones como parte de Vacuum Casting 101.

Aunque la fundición en vacío ofrece varias ventajas, existen ciertos obstáculos y restricciones asociados a su aplicación que deben tenerse en cuenta antes de tomar esta vía:

Limitaciones del tamaño de las piezas

Vacuum chamber dimensions dictate the maximum part size. Commercial machines usually accept parts up to around 60"x20"x20", though custom systems can handle much larger dimensions. Also, larger parts require higher capacity vacuum pumps in order to achieve desired pressures.

Durabilidad del molde

Aunque los moldes de silicona tienden a durar cientos de ciclos sin desgastarse ni necesitar ser sustituidos, con el tiempo sus delicados detalles empiezan a deteriorarse y deben mejorarse o sustituirse por completo. Utilizar siliconas de mayor rendimiento puede prolongar la longevidad, pero con un coste añadido.

Las piezas de fundición al vacío requieren trabajos de acabado adicionales como lijado, taladrado, roscado o pegado para su acabado. Además, también pueden ser necesarios agentes desmoldeantes cuando se trata de ángulos de desmoldeo mínimos en superficies verticales. Aunque las operaciones secundarias son un componente integral de los procesos de fundición en general, la fundición en vacío suele requerir más tiempo y costes que los métodos de forma neta.

Vacuum Casting of polyurethanes offers unique properties compared to other processes; however, their range is more restricted compared to others. High temperature engineering thermoplastics like PEEK cannot be vacuum cast due to this process's limited material selection; similarly highly filled or specialty materials requiring high shear/pressure may not be suitable either.

Experiencia en procesos
There's an art to creating precision master patterns, high fidelity silicone molds, degassing resins properly, and dialing in process parameters correctly when initiating vacuum casting operations. A trial-and-error period often occurs at first - significant process expertise should generally be fostered in-house before beginning vacuum casting operations.

Engineers need to keep these limitations in mind in order to choose an optimum manufacturing technology, like vacuum casting. While no manufacturing method can meet every application perfectly, keeping these restrictions in mind helps engineers select appropriate technologies - in many instances vacuum casting remains highly competitive and effective precision manufacturing method for certain purposes.

Comparación entre métodos de fundición

Para hacerse una idea más completa, puede ser útil comparar el moldeo por vacío con otros métodos de moldeo alternativos más conocidos:

La fundición a presión es muy adecuada para producir piezas metálicas complejas en volúmenes muy elevados en ciclos cortos con una excelente consistencia dimensional y ciclos rápidos, aunque los costes de utillaje de las matrices de acero pueden ser prohibitivos; alternativamente, la fundición en vacío puede ofrecer un mayor potencial de creación de prototipos cuando se trata de prototipos, volúmenes de preproducción o producción de series cortas.

Fundición en arena ofrece una opción económica de utillaje para el moldeo de metales y aleaciones; sin embargo, su precisión y acabado superficial no son comparables a los de los plásticos y uretanos moldeados al vacío. Los moldes de arena también tienden a durar menos que sus homólogos de silicona reutilizables.

Moldeo por inyección
Injection molding offers exceptional efficiency and precision when manufacturing polymer part runs at large scale, yet steel tooling requirements can be expensive and lead times long. Vacuum casting provides an alternative method when dealing with low volumes where injection molding simply cannot justify itself due to steel tooling costs and long lead times. Read our ultimate guide to injection molding for a full comparison.

Moldeo por transferencia de resina (RTM) se inventó y perfeccionó durante la Primera Guerra Mundial para producir piezas duraderas a un coste asequible.

RTM emplea moldes cerrados similares a los de colada al vacío, pero inyecta resina a presión sin vacío. El RTM se ha popularizado ampliamente como método para fabricar compuestos de alto rendimiento, pero carece de la precisión y el acabado superficial que ofrecen los plásticos moldeados al vacío. Además, el RTM utiliza moldes metálicos o de materiales compuestos más caros que los moldes de silicona para aplicaciones de moldeo por inyección.

Moldeo rotacional
En el moldeo rotacional, los polímeros en polvo se calientan contra las superficies calientes del molde antes de fundirse por rotación. Este método permite crear piezas huecas de gran geometría, inalcanzables mediante el moldeo por vacío; sin embargo, carece de precisión y solo debería tenerse en cuenta para crear piezas sólidas complejas que normalmente requerirían el moldeo por vacío.

Impresión 3D mes 3D printing offers unparalleled geometric freedom and part complexity through an additive process with no tooling requirements, but its surface finish, precision, and end use material properties typically fall below those offered by vacuum cast parts - therefore 3D printing and vacuum casting should be seen as complementary rapid prototyping technologies. See also: 3D Printing vs CNC vs Vacuum Casting.

Fundición centrífuga involves dispensing liquid metal evenly into an ever-spinning permanent mold using centrifugal force, with casting weights reaching 10,000 lbs - surpassing even vacuum casting's capabilities! However, for high precision plastic parts vacuum casting offers superior accuracy, detail, and surface finish over centrifugal methods.

Overall, vacuum casting offers an optimal combination of initial tooling costs, material selection options, part sizes available to be produced in production runs of various lengths, precision production runs sizes and surface quality - making it an attractive and cost-effective alternative for applications aligning with its capabilities.