製品設計の場合, エンジニアリング, または小型バッチ製造, おそらくこの用語を聞いたことがあります 真空鋳造 投げられた. しかし、それは実際にはどういう意味ですか? それはあなたのプロトタイプまたは低容量の部品に正しい選択ですか?
このガイドで, 真空鋳造とは何かを正確に分解します, ステップバイステップのプロセスを進めます, その主な利点を強調します, 実世界の例を共有します. 私たちの目標は、この方法がプロジェクトのニーズに合っているかどうかを判断することです。新しい製品設計をテストしているか、50〜100のカスタムパーツを作成していますか.
1. 真空鋳造は正確に何を意味しますか?
その中心に, 真空鋳造 (真空複製とも呼ばれます) 真空環境を使用して高精度のプロトタイプまたはプラスチック部品の小さなバッチを生成する製造プロセスです. 射出成形などの従来の方法とは異なります (費用がかかる必要があります, 時間のかかる金属型), 真空鋳造は、マスタープロトタイプから詳細を再現するために柔軟なシリコン型に依存しています.
これが重要なアイデアです: プロセスから空気を除去することにより (真空を介して), カビと最終部分の両方で泡を排除します。, 滑らかな表面, 一貫した品質. で最も一般的に使用されています 製品設計の初期段階 複雑なデザインをすばやくテストする必要がある場合, 従来のツールのコストや遅延なし.
迅速な事実: 真空鋳造は、10〜100部のバッチに最適です. より大きなボリューム用 (500+), 射出成形はより費用対効果が高くなりますが、プロトタイプとスモールランのために真空鋳造が輝いています.
2. 段階的な真空鋳造プロセス
真空鋳造は簡単です, 4-ステップワークフロー. 各ステップは、正確に達成するために重要です, 高品質の部品. 詳細を分解しましょう (時間と素材のように) それを実行可能にするために:
ステップ 1: マスタープロトタイプを作成します
初め, 「テンプレート」が必要です (aと呼ばれます マスタープロトタイプ) それはあなたの希望する最終部分に一致します. このプロトタイプは、ような正確な方法を使用して作成されます:
- CNC加工: リジッドに最適です, 高精度部品 (例えば。, 金属またはハードプラスチック成分).
- SLA 3D印刷: 細かい詳細を備えた複雑な形状に最適です (例えば。, 複雑な電子ハウジング).
- ハンドクラフト: 今日は珍しい, しかし、シンプルに使用されます, 低精度部品 (例えば。, 基本的なおもちゃコンポーネント).
ヒントの場合: マスタープロトタイプは清潔で滑らかでなければなりません。. 次のステップに移動する前に、糸くずのない布で拭いてください.
ステップ 2: シリコン型を作ります (真空下)
次, 柔軟性を作成します シリコン型 マスタープロトタイプから. これが方法です:
- マスタープロトタイプを漏れ防止型金型フレームに置きます (通常、プラスチックまたはアルミニウム).
- 液体シリコンゴムを混ぜます (追加のシリコンは、低収縮に最適です, <1%) 硬化エージェントを使用 (通常、 10:1 比率).
- シリコンをフレームに注ぎます - 真空チャンバー内 (プレッシャー: -0.095mpa to -0.1MPA). 真空は、カビの詳細を台無しにする空気の泡を除去します.
- シリコンの治療法をしましょう. 室温で (20–25°C), これにはかかります 8–12時間; 熱で (30–35°C), 短くなり4〜6時間になります.
例: SLA 3Dプリントマスタープロトタイプを使用したスマートウォッチケースを作成するスタートアップ. 彼らは、追加の硬化シリコンをプラスチックフレームに注ぎました, 掃除機をかけました 2 分, 22°Cで一晩治療しました. 結果は、時計のボタンとテクスチャのすべてのディテールをキャプチャした型でした.
ステップ 3: 最終部品をキャストします (真空下)
シリコン型が硬化したら, マスタープロトタイプを削除します (金型には、プロトタイプに一致するキャビティがあります). それから:
- 選択した鋳造資料を混ぜます (例えば。, pu resin, 腹筋, またはPC-これについては後でもっと).
- 液体材料をシリコン型に注ぎます - また, 真空下 (これにより、最終部分のバブルが防止されます).
- 物質的な治療をしましょう. 硬化時間は材料に依存します:
- pu resin: 2–4時間室温で.
- 腹筋: 4–6時間 (軽度の熱が必要になる場合があります, 40–50°C).
ステップ 4: Demold and Finish (必要に応じて)
ついに, 硬化した部分からシリコン型をそっと剥がす. ほとんどの部品はすぐに使用する準備ができています, ただし、ような小さな仕上げを追加できます:
- サンディング: 滑らかな粗いエッジ (400〜600グリットサンドペーパーを使用してください).
- 絵画: ブランドの色を一致させます (プラスチック用に設計されたスプレーペイントを使用してください).
- 掘削: ネジまたはコネクタ用の小さな穴を追加します.
3. 真空鋳造の重要な利点 (vs. 従来の方法)
射出成形または3D印刷よりも真空鋳造を選択する理由? テーブルを使用して2つの一般的な代替案と比較しましょう。:
| アドバンテージ | 真空鋳造 | 射出成形 | 3D印刷 (FDM/SLA) |
| 料金 | 低い (\(500- )2,000 金型ごと) | 高い (\(10,000- )50,000 金型ごと) | 中くらい (\(100- )500 パーツごと) |
| リードタイム | 速い (3–5日合計) | 遅い (2–4週間の金型) | 非常に速い (1–2日あたり2日) |
| バッチサイズ | 10〜100部の部品に最適です | に最適です 500+ 部品 | 1〜10部に最適です |
| 精度 | 高い (±0.1mm–±0.2mm) | 非常に高い (±0.05mm) | 中くらい (±0.1mm–±0.3mm) |
| 詳細キャプチャ | 素晴らしい (テクスチャ/ロゴをキャプチャします) | 素晴らしい | 良い (SLA) / 公平 (FDM) |
重要なポイント: 真空鋳造は、プロトタイピングと小さなバッチの「スイートスポット」にヒットします。射出成形よりも安いです, 複数の部品の3D印刷よりも一貫性があります, そして、あなたのデザインのタイムラインを軌道に乗せるのに十分な速さ.
4. 真空鋳造で使用される一般的な材料
鋳造素材の選択はあなたの側の目的に依存します (例えば。, 柔軟性, 耐熱性). これが最も人気のあるオプションです, それらの用途とプロパティで:
| 材料 | キープロパティ | に最適です | パーツの例 |
| pu resin | フレキシブル (海岸A 30–90), 低コスト | ハウジング, グリップ, ソフトコンポーネント | 電話ケース, リモートコントロール |
| 腹筋 | 剛性, 耐衝撃性 | 構造部品, エレクトロニクス | ラップトップフレーム, おもちゃコンポーネント |
| PC (ポリカーボネート) | 耐熱性 (最大130°C), 透明 | 高温部品, クリアコンポーネント | 光カバー, 医療機器部品 |
| PA (ナイロン) | 耐摩耗性, 化学耐性 | ギア, ファスナー | 小さなギア, ネジホルダー |
ヒントの場合: ほとんどのプロトタイプの場合, PU Resinが最良の出発点であり、手頃な価格です, 一緒に作業しやすい, そして、さまざまな柔軟性があります.
5. 実世界のケーススタディ: 動作中の真空鋳造
小型エレクトロニクス会社が真空鋳造を使用して新しいワイヤレスイヤホンデザインをテストする方法を見てみましょう:
プロジェクトの目標
作成する 50 適切なテストする機能的イヤフォンプロトタイプ, 音質, ユーザーの快適さ.
プロセス
- マスタープロトタイプ: SLA 3D印刷を使用して、詳細なイヤホンのプロトタイプを作成します (スピーカーキャビティと充電ポートが含まれています).
- シリコン型: 添加液を型フレームに注ぎました, のために掃除機 2 分, 22°Cで硬化します 10 時間.
- 鋳造: 柔軟なPUレジンを使用しました (海岸a 50) のために 50 部品 - 泡を避けるために各注ぎを阻止しました, のために硬化した 3 時間.
- 仕上げ: 小さな粗いエッジをサンディングし、ブランドのデザインに合わせてマットペイントを追加しました.
結果
- 全て 50 プロトタイプは一貫していた (泡や欠陥はありません).
- 会社はプロトタイプをテストしました 100 ユーザー - フィードバックは、イヤホンの形の小さな微調整につながりました.
- 総コスト: \(1,200 (vs. \)15,000 射出型の場合).
- 終了する時間: 4 日 (vs. 3 射出成形の週).
6. 真空鋳造に関するYiguテクノロジーの視点
Yiguテクノロジーで, サポートしました 400 クライアント (スタートアップから自動車ブランドまで) 真空鋳造プロジェクトで. 私たちの経験から, 真空鋳造は、プロトタイプの設計を物理的な部分にすばやく変えるための最も信頼できる方法です. 金型に追加硬化シリコンを使用することを常にお勧めします (収縮を減らします <1%) ほとんどのプロトタイプ用のPUレジン (コストとパフォーマンスのバランスを取ります). 高熱部品を必要とするクライアント向け, PCまたはPAの材料をお勧めします. 私たちが見る最大の間違い? 真空ステップをスキップします - これは泡と無駄な部分につながります. 真空鋳造は単なる「簡単な修正」ではありません; 高価な生産ツールに投資する前に、デザインを検証するための戦略的なツールです.
7. (よくある質問)
Q1: 真空鋳造は金属部品に使用できます?
いいえ - バクウム鋳造は、プラスチックおよび樹脂部品用に設計されています. 金属プロトタイプ用, 投資キャスティングやCNC加工などの方法が必要です. しかし, 掃除機部品を金属鋳造用のテンプレートとして使用できます (例えば。, 投資キャスティングで使用するプラスチック部品のシリコン型を作る).
Q2: シリコン型は真空鋳造でどのくらい続きますか?
高品質の追加硬化シリコーン型が続きます 15–25の使用 適切な注意を払って. その寿命を延ばすために: 使用するたびに温水で掃除します, 密閉されたバッグに平らに保管してください, そして、過酷な化学物質の使用は避けてください (例えば。, 強い溶媒) それはシリコーンを分解します.
Q3: 医療機器にとって十分な正確な真空鋳造です?
はい - 適切な材料とプロセスを使用する場合. 医療機器のプロトタイプ (例えば。, シリンジパーツ) 多くの場合、PCまたは医療グレードのPUレジンを使用します, 真空鋳造が±0.1mmの精度を達成すると. 材料が医療基準を満たしていることを確認してください (例えば。, ISO 10993 生体適合性のため).
