Société chinoise d'impression 3D et de moulage sous vide

Société chinoise d'impression 3D et de moulage sous vide

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modèle fini de coulée sous vide

assemblage final

coulée sous vide finie

Avantages de la coulée sous vide en Chine et incidence sur le processus

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.

Fabrication à faible volume

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 moulage par injection de faibles volumes.

Fabrication et livraison rapides

Bien que la coulée sous vide permette une fabrication et une livraison rapides des produits, les industries du monde entier la préfèrent. Vous obtenez le produit à temps pour vos clients qui en ont besoin de toute urgence, et comme il n'est pas nécessaire de fabriquer des moules, cela permet également de gagner du temps avant qu'un nouvel article ne soit mis sur le marché.

Contrairement à d'autres types de procédés de coulée des métaux, la coulée sous vide produit des pièces beaucoup plus rapidement. Le temps nécessaire pour chaque pièce varie en fonction de sa complexité, mais se situe généralement entre quelques jours et une semaine.

Une alternative moins coûteuse au moulage par injection

Ce matériau n'a pas d'exigences particulières par rapport à l'acier ou à l'aluminium, ces deux matériaux nécessitant un usinage et donc un délai plus long.

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 coûts du moulage par injection, see our comprehensive guide.

Le programme peut également être utilisé pour créer facilement des prototypes complexes et de grande taille.

Pas besoin d'outillage de production

Par rapport à d'autres méthodes de moulage, le moulage sous vide ne nécessite pas d'outillage, ce qui en fait une excellente option pour les entreprises qui ne souhaitent pas investir dans des moules et un outillage coûteux.

Les moules de coulée sous vide sont plus simples que les moules d'injection plastique en acier ou les moules de coulée sous pression, ce qui les rend plus adaptés au prototypage car ils peuvent être fabriqués rapidement et à moindre coût.

Meilleure qualité des produits

Avec la coulée sous vide, la qualité du produit est meilleure en raison d'une porosité moindre, d'un meilleur état de surface et d'une plus grande précision dimensionnelle. En outre, le retrait et le gauchissement sont minimisés pendant le durcissement.

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

Procédé de coulée sous vide :

Afin de contrôler la qualité et la vitesse à laquelle un produit est formé, et de réduire les coûts de main-d'œuvre, les fabricants utilisent le processus de moulage sous vide à l'aide de moules ou de matrices.

Première étape : établir le modèle

Votre première tâche dans le développement de composants de fonderie doit être de créer un modèle qui servira de référence au moule et à la forme des composants finaux de fonderie. Les techniques d'usinage CNC ou d'impression 3D peuvent être utilisées comme solutions de prototypage ; toutes les caractéristiques de la conception du produit, telles que les dimensions, les formes et les caractéristiques de surface, doivent être représentées avec précision dans ce modèle.

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.

Il faut s'assurer que tout est mis en œuvre lors de la création du modèle pour les composants de moulage, avec une précision de +-0.005 pouces pour des résultats exacts. Cela permet de s'assurer que les pièces moulées répondent précisément aux spécifications de conception ; du texte, des logos ou des filets peuvent également être ajoutés à ce modèle pour plus d'attrait ; des angles de dépouille peuvent devoir être inclus pour faciliter les processus de démoulage.

Il est essentiel que la construction des modèles soit irréprochable afin d'éviter que des imperfections ne se glissent dans les éléments de production finaux, notamment des surfaces irrégulières, des déformations, des bulles d'air ou des marques de goupilles d'éjection. La conception et la fabrication de ces modèles doivent donc être accompagnées d'une planification experte.

Étape 2 sur 3 : Construction d'un moule en silicone

Après avoir créé un maître modèle précis, l'étape suivante du développement du moule consiste à créer le moule en caoutchouc de silicone. Une fois suspendu dans un cadre de moule, le silicone liquide est versé autour de lui, s'écoulant librement le long de chaque contour avant d'être durci par un catalyseur pour devenir un moule en caoutchouc extrêmement flexible.

La silicone est idéale pour reproduire des détails complexes et des géométries complexes avec une précision de 0,005 pouce ou moins, ce qui permet un démoulage facile des pièces après polymérisation et une longue durée de vie des moules sur de nombreux cycles de moulage. Les fabricants de moules s'appuient sur les silicones haute performance, qui présentent une excellente résistance chimique et thermique, pour choisir le matériau idéal, ce qui leur permet de reproduire des conceptions de moules complexes de manière plus fiable qu'avec n'importe quel autre support.

Il existe deux principaux types de moules utilisés pour la coulée sous vide :

• Moule en une seule pièce - An individual piece mold with one cavity and pouring cup that's suitable for simple part geometries such as symmetricals.
• Moule multi-pièces - Comprising multiple pieces that enable flexible demolding after curing has taken place; these moulds must be assembled after being cured before use.

Des agents de démoulage doivent d'abord être appliqués sur un maître-modèle avant d'y verser le silicone, afin d'empêcher tout collage et de permettre un démoulage propre. Des évents et des broches d'éjection peuvent également être inclus dans la conception du moule, tandis que les godets de coulée doivent être conçus de manière à minimiser l'écoulement turbulent de la résine.

L'élaboration d'un moule en silicone de qualité requiert des compétences considérables en matière de procédés de moulage sous vide. La construction du moule a un impact direct sur la précision, la qualité de l'état de surface et l'homogénéité des produits finaux.

Troisième étape du processus de moulage : préparation du moulage

Avant de commencer la production, le moule en silicone fini doit d'abord être monté et scellé dans la chambre d'une machine de coulée sous vide. Ensuite, les composants liquides de la résine polyuréthane sont mélangés conformément aux spécifications avant que les opérateurs ne contrôlent le bon rapport de mélange qui affecte le temps de durcissement et les propriétés du matériau.

Le dégazage de la cuve de résine doit ensuite se faire sous vide afin d'éliminer les bulles d'air qui pourraient être piégées dans les pièces moulées et avoir un impact négatif sur les performances mécaniques et l'aspect cosmétique. Le dégazage peut durer de 5 à 20 minutes en fonction de la viscosité de la résine.

Quatrième étape : Cycle de coulée sous vide

Une fois le moule et la résine assemblés, la chambre est fermée et la coulée automatisée commence. Les principales étapes sont les suivantes :

Le préchauffage du moule entre 150 et 182 degrés F accélère le durcissement. Une fois chauffée, la résine doit être versée directement dans les cavités du moule et dans les godets de débordement pour remplir rapidement tous les détails fins avant le durcissement.
Une pression de vide de 29 pouces de mercure doit être appliquée pendant 60 à 90 secondes afin de chasser les bulles d'air dans la résine et d'assurer un moulage sans vide. Une fois la pression du vide supprimée, la pièce se solidifie dans le moule à mesure que la résine durcit ; le temps de durcissement est généralement compris entre deux et dix minutes.
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 coulée sous vide pose de nombreux défis et limites uniques qui doivent être pris en compte, notamment les contraintes matérielles et les difficultés opérationnelles. Nous explorons ici ces considérations dans le cadre de la formation "coulée sous vide 101".

Bien que la coulée sous vide offre plusieurs avantages, certains obstacles et restrictions liés à sa mise en œuvre doivent être pris en compte avant de s'engager dans cette voie :

Limitations de la taille des pièces

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.

Durabilité des moules

Bien que les moules en silicone aient tendance à durer des centaines de cycles sans s'user et sans devoir être remplacés, leurs détails délicats finissent par se détériorer au fil du temps et ils doivent être améliorés ou remplacés. L'utilisation de silicones plus performants peut prolonger leur durée de vie, mais à un coût supplémentaire.

Les pièces moulées sous vide nécessitent des travaux de finition supplémentaires tels que le ponçage, le perçage, le taraudage ou le collage à des fins de finition. En outre, des agents de démoulage peuvent également être nécessaires lorsqu'il s'agit d'angles de dépouille minimes sur des surfaces verticales. Bien que les opérations secondaires fassent partie intégrante des processus de moulage en général, le moulage sous vide nécessite souvent plus de temps et d'argent que les méthodes de la forme nette.

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.

Expertise en matière de processus
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.

Comparaison entre les méthodes de coulée

Pour avoir une idée plus précise, il peut être utile de comparer la coulée sous vide aux autres méthodes de coulée les plus courantes :

Le moulage sous pression est bien adapté à la production de pièces métalliques complexes en très grandes quantités et dans des délais courts, avec une excellente cohérence dimensionnelle et des cycles rapides, mais les coûts d'outillage pour les matrices en acier peuvent être prohibitifs ; par ailleurs, le moulage sous vide peut offrir un meilleur potentiel de prototypage lorsqu'il s'agit de prototypes, de volumes de préproduction ou de production en petites séries.

Moulage au sable constitue une option économique pour le moulage des métaux et des alliages ; cependant, sa précision et sa finition de surface ne sont pas comparables à celles des plastiques et des uréthanes coulés sous vide. Les moules en sable ont également tendance à durer moins longtemps que leurs homologues en silicone réutilisables.

Moulage par injection
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.

Moulage par transfert de résine (RTM) a été inventée et perfectionnée pendant la Première Guerre mondiale pour produire des pièces durables à un coût abordable.

RTM utilise des moules fermés similaires à la coulée sous vide, mais injecte la résine sous pression, sans vide. Le moulage par injection est devenu une méthode largement répandue pour la fabrication de composites à haute performance, mais il n'offre pas la précision et la finition de surface offertes par les plastiques coulés sous vide. En outre, le moulage par injection fait appel à des moules métalliques ou composites plus coûteux que les moules en silicone pour les applications de moulage par injection.

Moulage par rotation
Dans le cas du moulage par rotation, les polymères en poudre sont chauffés contre les surfaces chaudes du moule avant d'être fondus ensemble par rotation. Cette méthode permet d'obtenir de très grandes géométries de pièces creuses, impossibles à réaliser avec le moulage sous vide. Elle manque toutefois de précision et ne doit être envisagée que pour la création de pièces solides complexes qui nécessiteraient plutôt un moulage sous vide.

Impression 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.

Moulage centrifuge 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.