Dominar la fundición de uretano:principios clave de diseño para piezas confiables y rentables

Publicado el 9 de enero de 2024

La fundición de uretano es un método de fabricación versátil y rentable que rivaliza con la precisión del moldeo por inyección y al mismo tiempo reduce drásticamente el tiempo y los gastos de herramientas. Al utilizar moldes de silicona flexibles, los fabricantes pueden producir piezas de uso final de alta calidad en días en lugar de semanas, lo que hace que este enfoque sea ideal para herramientas de puentes, tiradas de bajo volumen, creación rápida de prototipos, fabricación de juntas y detalles complejos como letras en relieve.

El proceso comienza con un patrón maestro, normalmente una réplica impresa en 3D de la pieza final. El patrón se encapsula completamente en silicona líquida, se cura y luego se corta en mitades. Después de retirar el patrón, el molde está listo para un segundo molde con una resina de uretano adecuada.

Las resinas de poliuretano pueden igualar, y a menudo superar, el rendimiento de los termoplásticos utilizados en el moldeo por inyección. Sin embargo, lograr piezas consistentes y de alto rendimiento requiere un diseño disciplinado para la capacidad de fabricación (DFM). A continuación se detallan las pautas más importantes para garantizar el éxito.

Tolerancias

Todos los procesos de fabricación presentan alguna variación, por lo que los diseñadores deben tenerla en cuenta. Las piezas fundidas de uretano generalmente cumplen con tolerancias de ±0,015 pulgadas o ±0,003 pulgadas por pulgada, lo que sea mayor. En la mayoría de los casos, se espera una tasa de contracción de +0,15 % debido a la expansión térmica de la resina y la respuesta térmica del molde de silicona.

Las esquinas afiladas o las letras finas pueden redondearse ligeramente durante el enfriamiento, lo que puede afectar la definición de los detalles. Para preservar la nitidez, considere terminar el patrón maestro con una microtextura o un acabado SPI antes de moldearlo. También se encuentran disponibles opciones de posprocesamiento como pulido, acabados personalizados o pigmentación (incluidos colores compatibles con Pantone), aunque pueden aumentar el costo.

Espesor de la pared

Mantenga un espesor de pared mínimo de 0,040 pulgadas (1 mm). Para componentes muy pequeños, se pueden lograr paredes tan delgadas como 0,020 pulgadas (0,5 mm), pero las piezas más grandes necesitarán paredes más gruesas para mantener la integridad estructural.

El espesor uniforme de la pared minimiza la variabilidad de la contracción y reduce el riesgo de deformación durante el curado. Sólo introduzca espesor variable cuando sea absolutamente necesario.

Recortes y borrador

A diferencia de los moldes de inyección de metal, los moldes de silicona se adaptan a los cortes con un riesgo mínimo de daño. Los ángulos de inclinación también son menos críticos, pero incorporar entre 3 y 5 grados de inclinación puede reducir la tensión del molde y prolongar su vida útil.

Costillas

Las nervaduras fortalecen las piezas pero deben estar correctamente orientadas. Como regla general, la altura de una nervadura no debe exceder tres veces su ancho, y el ancho de la nervadura en la unión a la pared debe ser del 40 al 60 % del espesor de la pared. Todas las esquinas interiores deben tener un radio de redondeo de al menos el 25 % del espesor de la pared para maximizar la rigidez a la flexión.

Jefes

Los jefes proporcionan puntos de acoplamiento confiables para tornillos, pasadores y otros sujetadores. Utilice un radio de base de aproximadamente el 25 % del espesor de la pared para evitar que los sujetadores se quemen. Las esquinas interiores deben tener un radio de filete de 0,060 pulgadas (1,5 mm) para evitar marcas de hundimiento. Mantenga la altura del saliente por debajo del 60 % del espesor nominal de la pared para limitar la contracción.

Aproveche los beneficios del yeso de uretano hoy

La fundición de uretano ofrece plazos de entrega cortos, bajos costos y flexibilidad de diseño, solo si se siguen las mejores prácticas de diseño y fabricación. Es esencial prestar atención a las propiedades del material, las tolerancias y las consideraciones geométricas, especialmente cuando se escala la producción.

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