Si usted es ingeniero de productos o especialista en adquisiciones que busca una forma rentable de hacer un lote pequeño, Prototipos de alta precisión, el Proceso de prototipo de procesamiento de molde de inyección de gel es exactamente lo que necesitas. Este método combina las ventajas de la fundición al vacío y los moldes de goma de silicona, haciéndolo perfecto para crear prototipos detallados sin romper el banco. Vamos a sumergirnos en cómo funciona, Ejemplos del mundo real, y consejos clave para obtener los mejores resultados.
¿Cuál es el proceso prototipo de procesamiento de molde de inyección de gel??
El Proceso de prototipo de procesamiento de molde de inyección de gel es una técnica de fabricación que utiliza moldes de goma de silicona y equipos de fundición al vacío para producir prototipos. A diferencia del moldeo de inyección tradicional (que necesita moldes de metal caros), Este proceso se basa en moldes de silicona flexibles: grandes para correr de bajo volumen (generalmente 10-50 piezas) y diseños complejos. Se utiliza ampliamente en industrias como la electrónica de consumo, dispositivos médicos, y fabricación de juguetes.
Por ejemplo, Una startup que hace un nuevo auricular inalámbrico 20 Prototipos para probar el ajuste y el diseño. Usando este proceso, obtuvieron los prototipos en 7 días a 60% del costo del moldeo por inyección de molde de metal. Cada auricular tenía detalles precisos (como pequeñas ranuras de botones) que coincidía perfectamente con el diseño original.
Guía paso a paso para el proceso prototipo de procesamiento de molde de inyección de gel
El proceso tiene 8 pasos centrales. Usaremos un estudio de caso de una empresa de dispositivos médicos (Prototipos de un componente de inhalador de plástico) Para mostrar cómo funciona cada paso.
1. Crea el prototipo original
Primero, necesitas un modelo original (llamado un "prototipo maestro"). Esto se puede hacer a través de la impresión 3D, tallado a mano, o mecanizado CNC. La calidad de este maestro afecta directamente los prototipos finales, por lo que debe ser precisa y suave.
- Ejemplo de caso: La compañía médica utilizó SLA 3D Printing para hacer el inhalador Prototipo de maestría. La impresora 3D tenía una altura de capa de 0.05 milímetros, asegurando el inhalador 2 El canal de aire de ancho de MM tenía la forma perfecta.
- Punta de llave: Si estás imprimiendo 3D al maestro, Use una configuración de alta resolución (0.05-0.1 Altura de la capa mm) Para evitar líneas de capa visibles.
2. Hacer el molde de goma de silicona
Próximo, Construyes un marco de molde alrededor del prototipo maestro y vierte el caucho de silicona líquida en él. Una vez que la silicona se cura, Divides el molde para eliminar el maestro, dejando una cavidad que coincida con la forma del prototipo.
| Componente | Elección para el caso del inhalador | Razón |
| Tipo de goma de silicona | Silicona de curación de adición de dos partes | Cura sin liberar humos tóxicos; tiene buena flexibilidad |
| Material del marco del molde | Acrílico (5 mm de grosor) | Fácil de cortar; le permite verificar el proceso de vertido de silicona |
| Tiempo de curado | 4 horas (a 25 ° C) | Asegura un curado completo sin deformar la cavidad del moho |
3. Preparar equipos de fundición al vacío
El equipo de fundición al vacío es imprescindible: utiliza una presión negativa para tirar del material de vertido líquido en el molde de silicona. Esto elimina las burbujas de aire, que puede arruinar los detalles del prototipo.
Para el caso inhalador, La compañía usó una máquina de fundición al vacío con una cámara de 50 litros. La máquina sacó un vacío de -0.095 MPA, Asegurar que el material líquido llenara cada parte del molde (incluyendo el pequeño canal aéreo).
4. Seleccione el material de vertido correcto
Elija un material de vertido (como resina o plástico) que coincide con las propiedades del producto final. Por ejemplo, Si su prototipo debe ser flexible, Usa una resina suave; Si necesita ser fuerte, Use un plástico rígido.
- Ejemplo de caso: El prototipo inhalador debía ser ligero y resistente al impacto. La compañía eligió un policarbonato (ordenador personal) resina con una resistencia a la tracción de 65 MPA: coincidir el material que planeaban usar para la producción en masa.
- Materiales de vertido comunes:
- Resina de ABS (bueno para rígido, Prototipos resistentes al calor)
- Resina de silicona (Ideal para piezas flexibles como juntas)
- Poliuretano (PUS) resina (Funciona para piezas que necesitan una alta resistencia al impacto)
5. Torrencial & Vacío
Vierte el material líquido en el molde de silicona, Luego coloque el molde en la máquina de fundición al vacío. La máquina elimina las burbujas de aire del material, crítica para prototipos con pequeños detalles.
En el caso del inhalador, El equipo vertió 15 Ml de resina de PC en cada cavidad de moho. La máquina de vacío corrió para 3 minutos, eliminar burbujas que habrían bloqueado el 2 canal aéreo mm. Sin este paso, 40% de los prototipos habrían tenido canales defectuosos.
6. Curando el material
Después de la defoaming, Dejas que el material cure. El tiempo de curado depende del tipo de material y la temperatura: las temperaturas más altas aceleran el curado, Pero no te sobrecalienten (puede deformar el prototipo).
- Ejemplo de caso: La resina de PC curada 2 horas a 60 ° C. El equipo usó un horno con control de temperatura (± 2 ° C) Para garantizar un curado uniforme.
- Advertencia: Si está utilizando un material curable con calor, Nunca exceda la temperatura recomendada. Por ejemplo, La resina PU puede deformarse si se cura por encima de 80 ° C.
7. Demold el prototipo
Una vez que el material está completamente curado, dividiste el molde de silicona para eliminar el prototipo. La flexibilidad de Silicone lo facilita: no dañará los detalles finos del prototipo.
En el caso del inhalador, El equipo dividió el molde de silicona a mano (No se necesitan herramientas). El molde era lo suficientemente flexible como para estirarse ligeramente, dejando que saquen el prototipo sin doblar el 2 canal aéreo mm.
8. Postprocesamiento & Controles de calidad
Finalmente, Haces postprocesamiento (Como quitar las rebabas o el color) y verifique la calidad del prototipo.
- Pasos posteriores al procesamiento para el inhalador:
- Usé un archivo pequeño para eliminar pequeñas rebabas alrededor del canal de aire.
- Lijar la superficie del prototipo con papel de lija de grano 400 para que sea suave.
- Rocié una capa transparente para proteger la superficie de los rasguños.
- Controles de calidad:
- Medió el ancho del canal de aire con una pinza digital (objetivo: 2 mm ± 0.05 mm).
- Revisado por burbujas de aire usando una lupa de lupa (10X aumento).
- Probé el ajuste del prototipo con las otras partes del inhalador (Aseguré sin huecos).
Desafíos comunes & Cómo resolverlos
Incluso con una planificación cuidadosa, Los problemas pueden suceder. Aquí hay 3 problemas comunes y sus soluciones, utilizando datos del caso de inhalador.
| Desafío | Impacto | Solución |
| Burbujas de aire en prototipo | Arruinado 30% de los primeros prototipos de inhaladores | Aumento del tiempo de vacío a partir de 2 a 3 minutos; precalentó la resina a 40 ° C |
| Grietas de molde | El molde de silicona se rompió después 15 usos | Cambiado a una goma de silicona más gruesa (de 20 Costa a 30 Costa a) |
| Deformación prototipo | 15% de los prototipos tenían canales aéreos doblados | Temperatura de curado reducida de 70 ° C a 60 ° C; Se agregó un paso de enfriamiento |
Vista de la tecnología YIGu sobre el proceso prototipo de procesamiento de moldes de inyección de gel
En la tecnología yigu, Hemos ayudado 300 Los clientes usan el Proceso de prototipo de procesamiento de molde de inyección de gel Para acelerar el desarrollo de productos. Creemos que este método es un cambio de juego para prototipos de lotes pequeños: reduce los costos de 40-60% en comparación con el moldeo por inyección de molde de metal y acorta los plazos de entre 5-10 días. Nuestro equipo se enfoca en elegir la silicona correcta y los materiales de vertido para cada proyecto., y utilizamos máquinas de fundición de vacío avanzadas para garantizar 98% de los prototipos cumplen con los estándares de calidad. Para equipos de adquisición, Esto significa costos iniciales más bajos y ciclos de prueba más rápidos.
Preguntas frecuentes
- q: ¿Cuántos prototipos puede hacer un molde de silicona??
A: Depende del material del molde y la complejidad prototipo. Un molde de silicona de alta calidad (30 Costa a) puede hacer 20-50 prototipos. Para piezas simples (Como un botón pequeño), puede compensar 100; para piezas complejas (como el inhalador), Normalmente es 20-30.
- q: ¿Cuánto tiempo lleva todo el proceso prototipo de procesamiento de molde de inyección de gel??
A: De prototipo maestro a prototipos terminados, se necesita 5-10 días. Por ejemplo, El proyecto inhalador tomó 7 días: 1 día para imprimir 3D el maestro, 1 Día para la fabricación de moldes de silicona, 2 Días para el lanzamiento/curado, y 3 Días para controles de posprocesamiento/calidad.
- q: ¿Puede este proceso hacer prototipos con piezas superpuestas? (P.EJ., un cuerpo de plástico duro con un agarre de goma suave)?
A: Sí! Puedes usar un proceso de fundición de dos pasos: Primero elige la parte difícil, Luego colóquelo nuevamente en el molde y arroje la parte suave a su alrededor. Hemos utilizado este método para hacer prototipos para cepillos de dientes (mango duro + agarre suave) y controles remotos.