Empresa de impressão 3D e fundição a vácuo da China
Simulador de lógica de fabrico
Compare a impressão 3D, a maquinagem CNC e a moldagem por injeção com base na quantidade de produção e na complexidade do design.
Guia de decisão de quantidade
Protótipo / teste de conceito
Protótipo ou pequeno lote
Opção CNC ou de baixo volume
Possibilidade de moldagem de baixo volume
Vantagem da moldagem por injeção
Tem um conceito de produto brilhante, mas não tem dinheiro ou equipamento de impressão 3D e de fundição a vácuo?
Não te preocupes, estamos aqui para te ajudar. A Topworks oferece serviços de impressão 3D e moldagem a vácuo de primeira qualidade a clientes de todo o mundo.
Somos a sua empresa de referência na China, especializada em projetos de impressão 3D e moldagem a vácuo em pequena escala. O nosso trunfo? Prazos de entrega rápidos, tolerâncias precisas e preços acessíveis.
Oferecemos uma ampla variedade de serviços: protótipos rápidos, impressões 3D, moldagem a vácuo — e até mesmo a criação de moldes. Quer precise de componentes à base de ABS, PA, PC/ABS, PP ou PEI (ou outros!), temos tudo o que precisa. Além disso, oferecemos cores e acabamentos personalizados para satisfazer todas as suas necessidades.
Pronto para obter um orçamento exato?
A Topworks combina uma profunda experiência em moldagem por injeção com uma gestão de projectos estruturada - para que o seu próximo projeto chegue a tempo, dentro das especificações e dentro do orçamento.
Trabalhamos lado a lado com clientes de todo o mundo — seja da Europa, América, Ásia ou Austrália. Comprometemo-nos a criar produtos de primeira qualidade a preços acessíveis e com rapidez, para que possas voltar ao trabalho num instante. Somos um grupo entusiasmado de engenheiros, designers e especialistas em negócios, ansiosos pelo que o futuro nos reserva. E acredita, amigo, vai ser algo grandioso!
modelo acabado de fundição sob vácuo
montagem final
fundição sob vácuo acabada
Benefícios da fundição a vácuo na China e como ela afecta o processo
Não é como os outros processos de moldagem primária de que já ouviu falar. Na verdade, a moldagem a vácuo é a terceira forma mais económica de fabricar designs complexos. É uma alternativa à qual muitas empresas estão a recorrer, especialmente nestes tempos económicos difíceis. Se pretende moldar plásticos mais finos ou mesmo metais, ou se o seu orçamento está a ficar um pouco apertado e quer poupar algum dinheiro, a moldagem a vácuo pode ser a solução ideal para si.
Produção de baixo volume
Pode ser utilizado quando são necessários volumes reduzidos ou tolerâncias elevadas, enquanto outras alternativas implicam custos elevados. Para além de protótipos e produtos personalizados, é frequentemente utilizado quando não são necessárias grandes quantidades de peças. Por isso, é ideal para a produção de protótipos e joalharia em pequenos lotes, com vista a testar o mercado antes do início da produção em massa. Saiba mais sobre moldagem por injeção de baixo volume.
Conta com a confiança de engenheiros e equipas de produto em todo o mundo
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"Steven é um gestor de projecto e engenheiro muito orientado para os detalhes que pode resolver problemas de forma criativa e também presta um excelente serviço. Foi um prazer trabalhar com ele".
Fabrico e entrega rápidos
Apesar do facto de a fundição a vácuo oferecer um rápido fabrico e entrega de produtos, as indústrias de todo o mundo preferem-na. O produto chega a tempo aos seus clientes que precisam dele com urgência e, uma vez que não é necessário fazer moldes, também se poupa tempo para que um novo artigo desenvolvido chegue ao mercado.
Ao contrário de outros tipos de processos de fundição de metal, a fundição em vácuo produz peças muito mais rapidamente. O tempo necessário para cada fundição varia consoante a complexidade, mas normalmente varia entre alguns dias e uma semana.
Uma alternativa mais barata à moldagem por injeção
Este material não tem requisitos especiais em comparação com o aço ou o alumínio, estes dois materiais precisam de ser maquinados, pelo que o seu tempo é mais longo.
É utilizado para criar protótipos, moldes, bem como moldes para fundição em epóxi, gesso e betão, uma vez que o silicone é mais barato do que outros materiais. Reduz o custo global de produção, normalmente 30%. Para uma análise mais aprofundada sobre custos de moldagem por injeção, consulte o nosso guia completo.
O programa também pode ser utilizado para criar facilmente protótipos grandes e complexos.
Não há necessidade de ferramentas de nível de produção
Em comparação com outros métodos de fundição, a fundição a vácuo não requer ferramentas, o que significa que é uma óptima opção para as empresas que não pretendem investir em moldes e ferramentas dispendiosos.
Os moldes de fundição a vácuo são mais simples do que os moldes de injeção de plástico em aço ou os moldes de fundição sob pressão. Consequentemente, são melhores para a criação de protótipos porque podem ser fabricados de forma rápida e barata.
Melhor qualidade do produto
Com a fundição a vácuo, a qualidade do produto é melhor devido à menor porosidade, melhor acabamento da superfície e melhor precisão dimensional. Além disso, a contração e a deformação são minimizadas durante a cura.
Isto torna a moldagem a vácuo ideal para indústrias que necessitam de componentes de alta qualidade, tais como dispositivos médicos e aeroespacial. Um processo de fundição a vácuo produz peças com menos defeitos e linhas de separação mais nítidas do que outros tipos de processos de fundição.
Processo de fundição a vácuo:
Para controlar a qualidade e a velocidade de formação de um produto e reduzir os custos de mão de obra, os fabricantes estão a utilizar o processo de fundição a vácuo utilizando moldes ou matrizes.
Etapa 1: Estabelecer o padrão do modelo
A sua primeira tarefa no desenvolvimento de componentes de fundição deve ser a criação de um padrão de modelo para servir de referência de molde e forma dos seus componentes de fundição finais. A maquinagem CNC ou as técnicas de impressão 3D podem ser utilizadas como soluções de prototipagem; todas as características do design do produto, tais como dimensões, formas e características da superfície, devem ser representadas com precisão neste padrão.
A seleção de materiais para os modelos inclui, normalmente, metais, plásticos, madeira, cera e resinas epóxi. A escolha depende dos requisitos de usinabilidade, resistência ao calor e estabilidade dimensional — como, por exemplo, a excelente qualidade de superfície do alumínio, que facilita a usinagem; por outro lado, o plástico ABS permite substituições de material mais económicas, conforme necessário.
Certifique-se de que são envidados todos os esforços ao criar o modelo de padrão para componentes de fundição, sendo necessária uma precisão de +-0,005 polegadas para obter resultados exactos. Isto garante que as peças fundidas cumprem com precisão as especificações de design; texto, logótipos ou filetes podem também ser adicionados a este design de modelo para maior atratividade; pode ser necessário incluir ângulos de inclinação para facilitar os processos de desmoldagem.
A construção de modelos sem falhas é crucial para evitar que as imperfeições se insinuem nos elementos de produção final, incluindo superfícies irregulares, deformações, bolhas de ar ou marcas de pinos ejectores. Assim, o planeamento especializado deve acompanhar tanto a conceção como o fabrico destes modelos.
Etapa Dois de Três : Construir um molde de silicone
Depois de criar um padrão mestre exato, o passo seguinte no desenvolvimento do molde deve ser a criação do molde de borracha de silicone. Uma vez suspenso numa estrutura de molde, o silicone líquido é vertido à sua volta, fluindo livremente ao longo de todos os contornos antes de ser curado através de um catalisador num molde de borracha extremamente flexível.
O silicone é ideal para reproduzir detalhes intrincados e geometrias complexas com uma precisão de 0,005 polegadas ou menos, proporcionando uma fácil libertação da peça após a cura e uma longa vida útil do molde ao longo de muitos ciclos de fundição. Os fabricantes de moldes confiam nos silicones de elevado desempenho com excelente resistência química e ao calor como a escolha de material ideal, o que permite aos fabricantes de moldes replicar designs de moldes complexos de forma mais fiável do que com qualquer outro meio.
Existem dois modelos principais de moldes utilizados para a fundição sob vácuo:
- Molde de peça única - Um molde de peça única com uma cavidade e um copo de enchimento, adequado para geometrias de peças simples, como peças simétricas.
- Molde multipeças - Compostos por várias peças que permitem uma desmoldagem flexível após a cura; estes moldes devem ser montados após a cura, antes de serem utilizados.
Os agentes de libertação do molde devem ser aplicados primeiro a um modelo mestre antes de verter silicone sobre ele, de modo a impedir qualquer aderência e permitir uma desmoldagem limpa. As aberturas e os pinos ejectores também podem ser incluídos no desenho do molde, enquanto os copos de vazamento devem ser concebidos de forma a minimizar o fluxo turbulento da resina.
A criação de um excelente molde de silicone requer uma competência considerável nos processos de fundição a vácuo. A construção do molde tem um impacto direto na precisão, na qualidade do acabamento da superfície e na consistência dos produtos finais.
Terceira etapa do processo de fundição: Preparação para a fundição
Antes de iniciar a produção, o molde de silicone acabado tem de ser montado e selado numa câmara de máquina de fundição a vácuo. Em seguida, os componentes líquidos da resina de poliuretano são misturados de acordo com as especificações antes de os operadores monitorizarem para garantir uma proporção de mistura adequada que afecta o tempo de cura e as propriedades do material.
A desgaseificação do recipiente de resina deve então ocorrer sob vácuo para eliminar as bolhas de ar que podem ficar presas nas peças fundidas e ter um impacto adverso no desempenho mecânico e no aspeto estético. A desgaseificação pode demorar entre 5 e 20 minutos, dependendo da viscosidade.
Quarta etapa : Ciclo de fundição a vácuo
Uma vez montados o molde e a resina, a câmara é fechada e inicia-se a fundição automatizada. As principais etapas incluem:
O pré-aquecimento do molde entre 150-182degF irá acelerar a cura. Uma vez aquecida, a resina deve ser vertida diretamente nas cavidades do molde e nos copos de transbordo para preencher rapidamente quaisquer detalhes finos antes da cura.
Deve ser aplicada uma pressão de vácuo de 29 polegadas de mercúrio durante 60 a 90 segundos para expulsar as bolhas de ar na resina e garantir uma fundição sem vazios. Após a remoção desta pressão de vácuo, a peça solidifica no molde à medida que a resina cura; os tempos de cura variam normalmente entre dois e dez minutos.
Após uma cura adequada, a peça é desmoldada e submetida a acabamento. Para obter uma qualidade de superfície e propriedades mecânicas excecionais, é necessário utilizar uma pressão de vácuo controlada para fazer com que a resina líquida se distribua uniformemente por todas as fendas dos moldes de silicone — o que garante uma qualidade de superfície, precisão e propriedades mecânicas excecionais. O uso de ferramentas aquecidas acelera a cura da resina, aumentando ainda mais a produtividade.
A fundição a vácuo apresenta muitos desafios e limitações únicos que devem ser considerados, incluindo restrições de materiais e dificuldades operacionais. Aqui exploramos estas considerações como parte do Vacuum Casting 101.
Embora a fundição sob vácuo ofereça vários benefícios, existem certos obstáculos e restrições associados à sua implementação que devem ser considerados antes de enveredar por esta via:
Limitações de tamanho da peça
As dimensões da câmara de vácuo determinam o tamanho máximo das peças. As máquinas comerciais aceitam normalmente peças até cerca de 60"x20"x20", embora os sistemas personalizados possam lidar com dimensões muito maiores. Além disso, as peças de maiores dimensões requerem bombas de vácuo de maior capacidade para atingir as pressões desejadas.
Durabilidade do molde
Embora os moldes de silicone tendam a durar centenas de ciclos sem se desgastarem e necessitarem de ser substituídos, os seus delicados detalhes começam a deteriorar-se com o tempo e têm de ser actualizados ou substituídos. A utilização de silicones de desempenho superior pode aumentar a longevidade, mas com um custo adicional.
As peças fundidas a vácuo requerem um trabalho de acabamento adicional, como lixar, furar, roscar ou colar para efeitos de acabamento. Além disso, podem também ser necessários agentes de libertação de moldes quando se trata de ângulos de inclinação mínimos em superfícies verticais. Embora as operações secundárias sejam uma componente integral dos processos de fundição em geral, a fundição em vácuo requer frequentemente mais tempo e custos do que os métodos de forma líquida.
A moldagem a vácuo de poliuretanos oferece propriedades únicas em comparação com outros processos; no entanto, a sua gama de aplicações é mais restrita do que a de outros processos. Os termoplásticos de engenharia para altas temperaturas, como o PEEK, não podem ser moldados a vácuo devido à seleção limitada de materiais deste processo; da mesma forma, os materiais com elevado teor de enchimento ou os materiais especiais que requerem elevados níveis de cisalhamento ou pressão também podem não ser adequados.
Experiência em processos
A criação de modelos-mestre de precisão, moldes de silicone de alta fidelidade, a desgaseificação adequada das resinas e o ajuste correto dos parâmetros do processo ao iniciar operações de moldagem a vácuo constituem uma verdadeira arte. É frequente que, no início, haja um período de tentativa e erro —, pelo que, em geral, é aconselhável adquirir uma experiência significativa no processo a nível interno antes de dar início às operações de moldagem a vácuo.
Os engenheiros devem ter estas limitações em conta para escolherem uma tecnologia de fabrico ideal, como a fundição a vácuo. Embora nenhum método de fabrico consiga satisfazer na perfeição todas as aplicações, ter estas restrições em conta ajuda os engenheiros a selecionar as tecnologias adequadas — em muitos casos, a fundição a vácuo continua a ser um método de fabrico de precisão altamente competitivo e eficaz para determinados fins.
Comparação entre métodos de fundição
Para obter uma visão mais completa, pode ser útil comparar a fundição a vácuo com métodos de fundição alternativos populares:
A fundição sob pressão é adequada para a produção de peças metálicas complexas em volumes muito elevados, em tempos de ciclo curtos, com excelente consistência dimensional e ciclos rápidos, mas os custos das ferramentas para as matrizes de aço podem ser proibitivamente elevados; em alternativa, a fundição sob vácuo pode proporcionar um maior potencial de prototipagem quando se trata de prototipagem, volumes de pré-produção ou produção de pequenas séries.
Fundição em areia constitui uma opção de ferramenta económica para a fundição de metais e ligas; no entanto, a sua precisão e acabamento superficial não se comparam favoravelmente com os dos plásticos e uretanos de fundição a vácuo. Os moldes de areia também tendem a durar menos do que os seus equivalentes de silicone reutilizáveis.
Moldagem por injecção
A moldagem por injeção oferece uma eficiência e precisão excecionais na produção em grande escala de peças de polímero; no entanto, os requisitos relativos às matrizes de aço podem ser dispendiosos e os prazos de entrega longos. A fundição a vácuo constitui um método alternativo para volumes reduzidos, em que a moldagem por injeção simplesmente não se justifica devido aos custos das matrizes de aço e aos longos prazos de entrega. Leia o nosso guia definitivo sobre moldagem por injeção para uma comparação completa.
Moldagem por transferência de resina (RTM) foi inventada e aperfeiçoada durante a Primeira Guerra Mundial para produzir peças duradouras a um custo acessível.
RTM utiliza moldes fechados semelhantes à fundição a vácuo, mas injecta resina sob pressão sem vácuo. A RTM tornou-se muito popular como uma abordagem para o fabrico de compósitos de elevado desempenho, mas não tem a precisão e o acabamento superficial oferecidos pelos plásticos fundidos a vácuo. Além disso, a RTM depende de moldes de metal ou compósitos mais caros em vez de moldes de silicone para aplicações de moldagem por injeção.
Moldagem por rotação
Na moldagem por rotação, os polímeros em pó são aquecidos contra superfícies quentes do molde antes de serem fundidos por rotação. Este método permite geometrias de peças ocas muito grandes, impossíveis de obter através da fundição sob vácuo; no entanto, carece de precisão e só deve ser considerado quando se criam peças sólidas complexas que, normalmente, exigiriam a fundição sob vácuo.
Impressão 3D A impressão 3D oferece uma liberdade geométrica e uma complexidade das peças sem paralelo, através de um processo aditivo que não requer ferramentas, mas o seu acabamento superficial, a sua precisão e as propriedades do material de utilização final ficam, normalmente, aquém das oferecidas pelas peças moldadas a vácuo — por isso, a impressão 3D e a moldagem a vácuo devem ser consideradas tecnologias complementares de prototipagem rápida. Ver também: Impressão 3D vs. CNC vs. Fundição a vácuo.
Fundição centrífuga consiste na distribuição uniforme de metal líquido num molde permanente em rotação contínua, recorrendo à força centrífuga, com peças fundidas que atingem 10 000 libras — ultrapassando até mesmo as capacidades da fundição a vácuo! No entanto, no que diz respeito a peças de plástico de alta precisão, a fundição a vácuo oferece maior precisão, nível de detalhe e acabamento superficial do que os métodos centrífugos.
Em termos gerais, a fundição por vácuo oferece uma combinação ideal entre custos iniciais de ferramentas, opções de seleção de materiais, dimensões das peças que podem ser produzidas em séries de diferentes dimensões, precisão nas séries de produção e qualidade da superfície — tornando-a uma alternativa atrativa e económica para aplicações que se enquadram nas suas capacidades.
