Vakuumformning av silikonformar är en process som används för att skapa replikor av en huvudmodell eller prototyp med hjälp av silikonformar och vakuumtryck. Denna teknik används ofta i småskaliga produktionsserier eller för att skapa prototyper med komplexa geometrier.
Den omfattande guiden till vakuumformningsprocesser för silikonformar
1. Mästerskapande av modeller: Grunden för precision
Vakuumformningsresan börjar med att skapa en huvudmodell—en konkret prototyp som fungerar som ritning för tillverkning av silikonformarDetta steg kräver noggranna detaljer, eftersom varje kontur direkt påverkar den slutliga detaljens kvalitet.
Teknologier som används:
3D-utskriftSLA/SLS-tekniker skapar komplexa geometrier med ±0,1 mm tolerans för vakuumformningsformar.
CNC-bearbetningAluminium- eller epoximaster för högprecisionsapplikationer, idealiska för silikon formsprutning förberedelse.
HandskulptureringHantverksmässiga metoder för organiska former inom industrier som filmrekvisitaproduktion.
Viktiga överväganden:
Ytfinish (Ra <1,6 μm) för att eliminera problem med texturöverföring i silikonformar.
Dragvinkel (3–5°) för att säkerställa enkel urformning under vakuumformningsprocess.
2. Tillverkning av silikonformar: Att översätta mastermodeller till flexibla verktyg
Flytande silikongummi (LSR) förvandlar mastern till en återanvändbar gjutform och utnyttjar dess elasticitet för frigöring av komplicerade delar.
Processsteg:
MasterinkapslingMastern monteras i en ram och släppmedel appliceras för att förhindra vidhäftning.
SilikonblandningPlatinahärdad silikon (Shore A 20–60) blandas med katalysator och avgasas för att avlägsna bubblor.
Gjutning och härdningFlytande silikon hälls runt mastern, härdas i rumstemperatur (24 timmar) eller värms upp (60 °C i 4 timmar) i silikonform stabilitet.
Fördelar med vakuumformning:
Flexibilitet möjliggör djupa dragningar och underskärningar är omöjliga med styva vakuumformningsformar.
Termisk stabilitet (upp till 200 °C) tål upprepade uppvärmningscykler i vakuumformningsprocess.
3. Vakuumformningsprocessen: Från ark till form
Med den silikonform Färdiga termoplastark omvandlas till precisa delar via vakuumtryck.
Operativa steg:
Uppvärmning av arkABS-, polykarbonat- eller PETG-ark (0,5–5 mm tjocka) värms upp till sin mjukningspunkt (软化点), vanligtvis 140–180 °C.
Formpositionering: Den silikonform är monterad på ett vakuumbord, i linje med luftkanaler för jämn sugning.
FormningsfasUppvärmda ark läggs över formen och ett vakuum (90–95 kPa) drar plast mot silikonen och fångar upp detaljer som trådar eller textur.
Fördelar med silikonform:
Elasticitet kompenserar för termisk krympning i plaster, vilket förbättrar dimensionsnoggrannheten (±0,3 mm).
Non-stick-yta minskar behovet av släppmedel, perfekt för livsmedelsgodkända vakuumformningsformar.
4. Kylning och stelning: Låsning av precision
Efter formning fäster plasten på silikonform under kylning för att bibehålla formen.
Kritiska parametrar:
Kylningstid: 30–120 sekunder, beroende på plåttjocklek och material (t.ex. PC kräver längre tid än ABS).
Formtemperatur: Silikonens värmeledningsförmåga (0,2 W/m·K) säkerställer jämn kylning och minimerar skevhet i vakuumformningsprocess delar.
Kvalitetskontroll:
Infraröd termografi övervakar kylgradienter för att förhindra interna spänningar i delar avsedda för silikon formsprutning applikationer.
5. Avformning och ytbehandling: Från form till produkt
Ta bort den avsvalnade delen från silikonform kräver strategisk teknik för att bevara detaljer.
Bästa praxis för avformning:
Manuell böjning: Silikonens elasticitet möjliggör varsam avskalning, vilket undviker spänningsbrott i ömtåliga komponenter.
Mekanisk assistans: Pneumatiska utstötare för stora vakuumformningsformar, kalibrerad till 0,5–1 bar tryck.
Efterbehandling:
Trimning: CNC-routrar eller stansar tar bort blixt från vakuumformningsprocess delar.
Ytbehandling: Polering, målning eller PVD-beläggning för estetiska komponenter inom fordons- eller konsumentelektronik.
6. Skalbarhet: Upprepning för småskalig produktion
Silikonformar möjliggör kostnadseffektiv iteration vid tillverkning i låg volym:
Cykeleffektivitet:
Upp till 50–100 delar per silikonform innan slitage påverkar kvaliteten, idealiskt för snabb prototypframställning.
Växlingstid mellan körningar: <1 timme, mycket snabbare än hårda verktyg för vakuumformningsformar.
Synergi mellan olika applikationer:
Delar som produceras via denna process kan fungera som mastermaterial för silikon formsprutning verktyg, som överbryggar prototypframställning till massproduktion.
Tekniska jämförelser: Silikon vs. styva vakuumformningsformar
Särdrag
Silikonform
Stel (aluminium/stål) form
Kosta
30–50 % lägre för små serier
Hög initial investering
Detaljinspelning
Utmärkt för fina texturer
Beror på bearbetningskvaliteten
Delkomplexitet
Idealisk för underskärningar
Begränsad av dragvinklar
Produktionsvolym
50–100 delar
1000+ delar
Materialkompatibilitet
Termoplaster, kompositer
Metaller, högtemperaturplaster
Innovationer inom silikonvakuumformning
MultimaterialformarHybridformar av silikongummi som kombinerar Shore A 20 (flexibla) och Shore A 80 (styva) zoner för komplexa delgeometrier.
Vakuumassisterad hartsöverföringsgjutning (VARTM)Integrering av silikonformar med vakuuminfusion för kompositdelar inom flyg- och rymdteknik silikon formsprutning applikationer.
Digital formoptimeringAI-drivna simuleringar förutsäger silikonslitagemönster i vakuumformningsprocess verktyg, schemalägg underhåll proaktivt.
Genom att integrera silikonform, vakuumformningsprocess, silikon formsprutning, tillverkning av silikonformaroch vakuumformningsformar Med hjälp av teknologier uppnår tillverkare oöverträffad precision inom snabb prototypframställning och småskalig produktion. Denna mångsidiga process balanserar kostnadseffektivitet med designfrihet, vilket gör den oumbärlig inom alla branscher, från medicintekniska produkter till anpassningar av fordonsindustrin.
