Vollständige Analyse des Vakuumformprozesses für Silikonformen
Urmodellfertigung: Grundlage der Genauigkeit
Der Vakuumformprozess beginnt mit dem Mastermodell, dessen Genauigkeit und Oberflächenqualität das endgültige Formteil bestimmen.
– 3D-Druck (SLA/SLS ±0,1 mm) eignet sich für komplexe gekrümmte Oberflächen;
– CNC-Aluminium-/Epoxidmodelle werden für hochpräzises Silikonspritzgießen vorbereitet;
– Handschnitzen wird hauptsächlich für Film- und Fernsehrequisiten sowie Prototypen von Kunstwerken verwendet.
Wichtige Anforderungen: Oberflächenrauheit Ra<1,6μm, 3–5° Entformungsschräge.
Silikonformenbau: Die Geburt flexibler Werkzeuge
Zur Herstellung elastischer Formen wird platinvulkanisiertes Flüssigsilikon (Shore A20–60) verwendet.
Das Hauptmodell wird gekapselt: mit Trennmittel bestrichen und im Gießrahmen fixiert;
Kautschukmischen und Entgasen: Katalysator hinzufügen und dann im Vakuum entgasen, um Blasen zu beseitigen;
Gießen und Erstarren: 24 Stunden bei Raumtemperatur oder 4 Stunden bei 60°C;
Vorteile: Flexibel und tiefziehfähig, beständig gegen hohe Temperaturzyklen von 200°C, kein häufiger Trennmittelauftrag erforderlich.
Vakuumformverfahren: Der Sprung vom Blech zum Teil
Erhitzen Sie die 0,5–5 mm dicke thermoplastische Platte (ABS, PC, PETG) auf 140–180 °C, um sie weich zu machen, und legen Sie sie auf die Silikonform.
– Starten Sie das Vakuum (90–95 kPa), um Kunststoff- und Formdetails wie Fäden und Textur aufzunehmen.
– Die Elastizität der Silikonform gleicht die Wärmeschrumpfung aus und die Maßgenauigkeit kann ±0,3 mm erreichen;
– Antihaft-Oberfläche verringert den Entformungswiderstand, besonders geeignet für lebensmittelechte Vakuumformformen.
Abkühlen und Erstarren: Größe und Leistung sichern
Beschleunigen Sie die Abkühlung (30–120 s) und nutzen Sie die Wärmeleitfähigkeit von Kieselgel (0,2 W/m·K), um die Wärme gleichmäßig abzuleiten.
– Infrarot-Wärmebildgebung überwacht Temperaturgradienten, um innere Spannungen zu verhindern;
– Nach dem Abkühlen haftet der Kunststoff an der Form und sorgt so für eine detailreiche Gravur.
Entformung und Nachbearbeitung: Exquisite Produktion
– Manuelles Dehnen: Dank der Elastizität des Silikons lässt es sich leicht abziehen, ohne Details zu beschädigen;
– Pneumatischer Auswerferstift: Bei großen Formen ist ein Auswerfen mit 0,5–1 bar Luftdruck optional;
– Beschneiden und Fertigstellen: CNC- oder Stanzmaschine zum Entfernen von Graten, Polieren, Sprühen oder PVD-Oberflächenbehandlung.
Kleinserienfertigung und Silikon-Spritzguss-Verbindung
– Mit einer einzigen Form können 50–100 Teile hergestellt werden, geeignet für Rapid Prototyping und kleine Chargen;
– Die Formwechselzeit beträgt weniger als 1 Stunde, weitaus besser als bei Hartformen;
– Vakuumgeformte Teile können als Hauptmodell für den Silikonspritzguss verwendet werden, um eine Verbindung zur Massenproduktion herzustellen.
Vergleich von Silikonformen und starren Vakuumformformen
– Kosten: 30–50 % niedriger bei kleinen Chargen;
– Details: Silikon ist ausgezeichnet und seine Härte hängt von der Bearbeitungsgenauigkeit ab;
– Komplexität: Silikon kann in tiefe konkave und auf dem Kopf stehende Formen gebracht werden und die Härte wird durch den Entformungswinkel begrenzt;
– Ausgabe: 50–100 Stück für Silikon, 1000+ Stück für Hart.
Prozessinnovation
– Verbundform mit mehreren Härtegraden: Shore A20- und A80-Bereiche werden kombiniert, um speziell geformte Strukturen zu erreichen;
– Vakuumunterstütztes Harztransferformen (VARTM): eine neue Anwendung für Verbundteile;
– Digitale Formenoptimierung: KI prognostiziert Silikonverschleiß und plant Wartungen intelligent.
Abschluss
Durch die Integration von Silikonformenbau, Vakuumformtechnologie und Silikonspritzgusstechnologie können Hersteller hohe Präzision, hohe Effizienz und Kostenvorteile beim Rapid Prototyping und in der Kleinserienproduktion erzielen. Die Technologie findet breite Anwendung in der Medizintechnik, der Unterhaltungselektronik, der Fahrzeuginnenausstattung und anderen Bereichen. Das Vakuumformen von Silikonformen bietet flexible und vielfältige Lösungen für die moderne Fertigung.
