Silikon Kalıplama: Teknolojiye Genel Bakış |

Üretan döküm ve vakum döküm olarak da adlandırılan silikon kalıplama, küçük miktarlarda yüksek kaliteli plastik veya metal parçalar oluşturmak için kullanılan bir üretim yöntemidir. İstenen parçanın kalıbının oluşturulmasını ve ardından vakum altında kalıba sıvı plastik veya metal enjekte edilmesini işlemidir. Bu, mükemmel bir yüzey kalitesi ve boyutsal doğruluk ile tek tip ve ayrıntılı parçalar oluşturur.

Silikon kalıplama teknolojisinin temelleri, uygulamaları ve sınırlamalarının neler olduğunu görelim.

Silikon kalıplama nedir?

Döküm, sıvı bir malzemenin bir kalıba döküldüğü ve katılaşmaya bırakıldığı bir üretim sürecidir. Silikon kalıplama işlemi, kalıptan havayı çıkarmak için vakum kullanılmasıdır, bu da nesnenin istenen şekli almasına yardımcı olur.

Bu işlem genellikle plastik ve kauçuk parçaların dökümü için kullanılır. Silikon kalıplama teknolojisi genellikle prototipleme veya küçük ölçekli üretim çalışmaları için kullanılır, çünkü enjeksiyon kalıplama gibi diğer yöntemlerden daha hızlı ve daha ucuz olabilir.

Silikon kalıplamanın ana avantajı, yüksek doğruluk ve tekrarlanabilirliğe izin vererek hassas boyutların kritik olduğu uygulamalar için ideal bir seçim olmasıdır. Ayrıca daha karmaşık tasarımların dökülmesine de olanak sağlar. Bununla birlikte, Silikon kalıplama işleminin kullanımı tüm uygulamalar için uygun değildir. Örneğin, ısıya veya basınca duyarlı malzemelerin dökümünde kullanılamaz.

*Silikon kalıbının yanında üretan döküm parça*

Silikon kalıplama nasıl çalışır?

Silikon kalıplama, geleneksel enjeksiyon kalıplama gibi, nihai nesne gibi şekillendirilmiş bir boşluğa sahip kalıp aracına ihtiyaç duyar. Enjeksiyon kalıplamanın aksine, silikon kalıplamada sert metal kalıplar yerine silikon kalıplar kullanılır.

*Silikon kalıplama sürecinin gösterimi (Kaynak:* ProtoZone)

Adım 1: 3D model oluşturun

Çoğu modern üretim sürecinde olduğu gibi, ilk adım istenen formun 3D modelini oluşturmaktır. En iyi sonuçları elde etmek için, silikon kalıplama için tasarlanan nesneler enjeksiyon kalıplama ilkelerine göre yapılmalıdır. AutoCAD, Solidworks veya CATIA gibi herhangi bir tasarım yazılımı bu amaçla kullanılabilir.

Adım 2: Bir master kalıp oluşturun

3D model daha sonra yüksek kaliteli bir master model hazırlamak için kullanılır. Önceden bunları yapmak için CNC işleme kullanılıyordu, ancak şimdi eklemeli imalat teknolojisi bu işi hızlı bir şekilde yapabiliyor. 3D baskı teknolojisinin ortaya çıkmasıyla, kalıp üreticisinin rolü daha pratik ve uygun fiyatlı hale geldi. Öte yandan, master kalıp olarak kullanılabilecek bir döküm model, başka herhangi bir değişiklik yapılmadan kullanılabilir.

Adım 3: Silikon kalıbı hazırlayın

Master kalıbın geliştirilmesinin ardından bir kalıp dökülür. Döküm maçaları, kesici uçlar ve geçitlerle birlikte ana kalıp bir döküm kutusuna asılır. Oluşturulan kalıp vakumlu bir döküm kutusuna yerleştirilir ve etrafına sıvı silikon dökülerek tüm detaylar doldurulur. Bu daha sonra sertleşmesi için 8-16 saat boyunca 40°C’de önceden ısıtılmış bir fırına konur. Zamanlama, silikon kalıbın boyutlarına bağlı olarak değişebilir.

Silikon kuruduktan ve sertleştikten sonra kutu ve yükselticiler çıkar. Bitirmek için, bileşenin negatif form boşluğu, kalıbı bir bıçakla nazikçe ayırarak ortaya çıkarılır. Yapışkanlık ve yüzey kusurları, kalıp ayırıcı maddenin dikkatli seçilmesi ve uygulanmasıyla önlenebilir.

Adım 4: Karıştırma

Karıştırmadan önce, döküm için kullanılan poliüretan reçineler tipik olarak yaklaşık 40°C’ye kadar ısıtılır. Makineyi kullanmak için, iki bileşenli bir döküm reçinesi ve istenen herhangi bir renklendirici hassas miktarlarda birleştirilir ve bir kaba dökülür. Daha sonra kalıp tekrar yerine yerleştirilir ve dökme kapıları karıştırma ve dökme kabına takılır.

Silikon kalıplama reçineleri ve renk pigmentleri iyice karıştırılır ve otomatik dökme işlemi sırasında vakumda 50-60 saniye boyunca havası alınır. Ardından, kalıpta bir vakum oluşturulur ve reçine içine dökülür. Vakum teknolojisi, aksi takdirde akışa engel teşkil edecek olan kalıp içindeki hava ceplerini ortadan kaldırarak, kalıbın doldurulmasında tüm işin yerçekimi tarafından yapılmasını mümkün kılar.

Adım 5: Parçaların kalıptan çıkarılması

Reçine kalıba döküldükten sonra sertleşene kadar bir kürleme odasında ısıtılır. Döküm sertleştiğinde kalıptan çıkarılabilir. Döküm tamamlandığında, kapı ve yükselticiler çıkarılabilir ve herhangi bir son işlem yapılabilir.

Silikon kalıplamanın teknik özellikleri

Silikon kalıplama, kalıptan havayı çıkarmak için vakum kullanan bir işlemdir. Bu, dökümlerde pürüzsüz bir yüzey bırakır ve minimum kusurla sonuçlanır. Genellikle küçük parçalar ve ince duvarlı parçalar için kullanılır. Sürecin bazı genel özellikleri aşağıdaki gibidir:

Malzemeler	Çok çeşitli malzemeler kullanılabilir
Teslim süresi	15-20 gün
Minimum et kalınlığı	0,75 mm, ancak 1,5 mm önerilir
Miktar	Kalıp başına 1-20
Yüzey kalitesi	Parlak veya mat

Silikon kalıplamanın genel uygulamaları

Silikon kalıplama, farklı sektörlerde birçok uygulaması olan çok yönlü bir süreçtir. Sürecin karmaşık ve hassas bileşenler oluşturma yeteneği, onu yüksek kaliteli sonuçlar için ideal bir seçim haline getirir.

Medikal İmplantlar: Silikon kalıplama, tıp endüstrisinde karmaşık parçaları ve bileşenleri üretmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. İmplant ve protez yapımında kullanılabilir.
Otomotiv Endüstrisi: Otomotiv parçaları, işlemin son derece ayrıntılı bileşenler oluşturma yeteneği nedeniyle genellikle silikon kalıplama yoluyla üretilir. Emme manifoldları, egzoz sistemleri ve gövde panelleri gibi otomobil parçaları silikon Silikon kalıplamanın üstün doğruluğundan ve tekrarlanabilirliğinden faydalanabilir.
Gıda Endüstrisi: Bu süreç genellikle gıda endüstrisi için karmaşık parçalar üretmekte kullanılır. Gıda üretim operasyonlarında ihtiyaç duyulan kalıpları, ambalaj bileşenlerini ve diğer karmaşık şekilleri oluşturabilir.
Havacılık ve Uzay Endüstrisi: Bu proses, hassas havacılık ve uzay bileşenleri üretmek için kullanılabilir. Yüksek doğruluğu, tekrarlanabilirliği ve karmaşık ayrıntılar oluşturma yeteneği nedeniyle, hava kanalları, yakıt sistemleri ve hatta uçakların dış kısımlarının bazı parçaları gibi bileşenler genellikle silikon kalıplama yöntemiyle oluşturulur.
Tüketici Ürünleri: Silikon kalıplama, oyuncaklar ve spor ekipmanları gibi karmaşık tüketim ürünlerini üretebilir. Süreç, tüketici kullanımı için mükemmel olan son derece hassas parçalar oluşturabilir.

Silikon kalıplamanın avantajları

Silikon kalıplama prosesi endüstride geniş bir kullanım alanına sahiptir. Prototiplerin veya üretim parçalarının düşük hacimli üretimi için yaygın olarak kullanılır. Bu üretim süreci, diğer hızlı prototipleme ve üretim yöntemlerine göre çeşitli avantajlar sunar.

İnce Detaylar: Silikon kalıplama işleminin bir avantajı, ince detaylara sahip parçalar üretebilmesidir. Kalıp, 3D baskılı ana model kullanılarak oluşturulur. 3D baskı süreci, nihai dökümde çoğaltılabilen karmaşık ayrıntılar üretebilir.
Düşük Maliyet: Silikon kalıplamanın bir diğer avantajı da nispeten düşük maliyetli olmasıdır. CNC işleme gibi diğer hızlı prototipleme yöntemlerinden çok daha ucuzdur. Bunun nedeni, birden çok kez yeniden kullanılabilen bir kalıp üretmek için yalnızca birkaç saat gerekmesidir. CNC işleme ise yüksek maliyetli araçlar ve malzemeler gerektirir.
Boyutsal Doğruluk: Silikon kalıplama işlemi mükemmel boyutsal doğruluğa sahip parçalar üretir. Silikon kalıplama yoluyla üretilen parçalar, zımparalama veya delme gibi işlem sonrası adımlara gerek kalmadan birbirine mükemmel şekilde uyacaktır.
Esneklik: Yüksek derecede tasarım esnekliği sağlar. Bunun nedeni, 3D baskı kullanılarak neredeyse her geometrinin oluşturulabilmesidir. Sonuç olarak, diğer yöntemler kullanılarak üretilmesi imkansız olan parçalar silikon kalıplama kullanılarak kolayca yapılabilir.

Silikon Döküm Teknolojisinin Sınırlamaları

Tüm avantajlarına rağmen, bu prosesin bir projeye başlamadan önce dikkate alınması gereken bazı sınırlamaları vardır:

Proses yalnızca belirli malzemeler için uygundur.
Prototip kalitesi kullanılan kalıp türünden etkilenebilir.
Büzülme, parçaların çok ince veya çok kalın olmasına neden olabilir.
Proses nispeten yavaştır, bu nedenle büyük ölçekli üretim çalışmaları için uygun olmayabilir.
Proses yüksek sıcaklık uygulamaları için uygun değildir.

Silikon kalıplama ve Enjeksiyon kalıplama

Yüksek kaliteli plastik parçalar üretmek için hızlı, kolay ve uygun maliyetli bir yol arıyorsanız silikon kalıplama mükemmel bir seçenektir. Enjeksiyon kalıplama ise plastik parçaların üretimi için kullanılan bir diğer popüler yöntemdir. Enjeksiyon kalıplamanın aksine, silikon kalıplama bir DFM süreci gerektirmez ve bu nedenle proje süresinden tasarruf sağlar.

Bir üretim süreci seçerken, hacim gereksinimlerinizi, tolerans ihtiyaçlarınızı, yüzey kalitesi gereksinimlerinizi ve teslim sürenizi göz önünde bulundurmanız önemlidir. Silikon kalıplama, sıkı toleranslara ve pürüzsüz bir yüzey kalitesine sahip düşük hacimli üretim çalışmaları için mükemmel bir seçimdir. Enjeksiyon kalıplama ise daha az hassasiyette tolerans gereksinimleri olan yüksek hacimli üretim çalışmaları için en uygunudur.

Silikon kalıplama ve 3D baskı

Silikon kalıplamanın önemli avantajı, pürüzsüz yüzeylere sahip son derece ayrıntılı parçalar oluşturabilmesidir. Bununla birlikte, en büyük dezavantajı, özellikle parçanızın birden fazla kopyasına ihtiyacınız varsa, zaman alıcı olabilmesidir. Öte yandan 3D baskı süreçleri, parçaları toz veya sıvı plastikten katman katman oluşturur. 3D baskının en önemli avantajlarından biri, silikon kalıplama yönteminden çok daha hızlı olmasıdır.

Hız ve maliyet en önemli önceliklerinizse, 3D baskı muhtemelen daha iyi bir seçenektir. Ancak yüksek doğruluk ve ayrıntıya ihtiyacınız varsa, silikon kalıplama en doğru tercihtir.

Silikon kalıplama parçalarınızı Xometry’den temin edin

Silikon kalıplama, küçük partiler halinde ayrıntılı parçalar oluşturabilen çok yönlü ve nispeten hızlı bir süreçtir. Prototipleme, çok işlevli tasarımlar veya satış numuneleri gibi pazarlama amaçları için idealdir.

Silikon kalıplama ile üretilmiş parçalar için yaklaşan projeleriniz var mı? CAD dosyalarınızı Xometry’nin Anlık Fiyat Motoruna yükleyin ve 48 saat içinde bir fiyat teklifi alın.