Silikon Kalıplama için Tasarım İpuçları

Poliüretan döküm olarak da bilinen silikon kalıplama, enjeksiyon kalıplamaya benzer kalitede ancak çok daha kısa teslim süreleriyle daha düşük hacimli parçalar elde edilen bir yumuşak kalıp sistemi ve düşük hacimli üretim yöntemidir. Çeşitli termoplastikler, kauçuklar ve reçinelerden küçük plastik veya kauçuk parça grupları üretmek için ideal bir üretim prosesidir.

Silikon Kalıplama Prosesi ve Özellikleri

Silikon Kalıplama Nasıl Çalışır?

Silikon kalıplama prosesi üç ana aşamadan oluşur:

1. 3D baskı (SLA veya SLS aracılığıyla) veya CNC işleme kullanarak bir master model oluşturma
2. Master kalıbın etrafına sıvı silikon kauçuk dökerek ve ardından bir vakum odasında kürleyerek silikon kalıbın oluşturulması
3. Üretim benzeri bir kopya oluşturmak için boşluğa reçine dökülmesi. Bu süreç, diğer üretim teknolojilerine kıyasla parça tasarımında daha fazla özgürlük ve esneklik sağlar.

Silikon Kalıplamanın Özellikleri

Silikon Kalıplama Prosesinde Dikkat Edilecek Hususlar

Silikon kalıplama üretim prosesine ilişkin aşağıdaki hususların da dikkate alınması önemlidir:

• Çekme: Çekme, tıpkı enjeksiyon kalıplamada olduğu gibi düzensiz, aşırı ince ve kalın yapıların normal toleranstan sapmasına neden olabilir. Silikon kalıplama için %0,15’lik bir çekme oranı dikkate alınmalıdır.
• Yüzey kalitesi: Silikon kalıplamada en küçük detay bile kopyalanabilir. Bu nedenle daha iyi sonuçlar elde etmek için, master modelde kusursuz bir yüzey kalitesi ve pürüzsüz yüzey dokusu elde etmek amacıyla yüzey kusurlarını ortadan kaldırmak önemlidir.
• Kalıp: Silikon kalıplar kullanıldıkça yıpranır. Bu nedenle parçanın karmaşıklığı ve malzeme seçimi gibi faktörlere bağlı olarak kalıbın ömrü ortalama 10-20 kullanım ile sınırlı olabilmektedir.

Silikon Kalıplamada Tasarım İpuçları

Bu teknolojiden tam olarak yararlanmak için 3D modelinizde bir dizi geometrik tavsiyeye dikkatle uyulması önemlidir.

Toleranslar

Xometry’de silikon kalıplama için standart toleranslar ISO 2768’e (Coarse) göre kontrol edilir. Belirtilmeyen özellikler için standart toleranslar kullanılır. Daha hassas toleranslara ulaşılabilir ancak bunların yalnızca kritik özellikler için kullanılması önerilir.

Genel olarak, küçük ve orta boyuttaki parçalar için minimum duvar kalınlığının 0,75 mm ila 1,5 mm olmasını öneririz; büyük parçalar için daha fazla kalınlık gerekir. Ancak optimum kalınlık, kendi projenize ve seçilen malzemeye bağlı olarak değişebilir.

Federler

Dayanıklılık sağlamak ve çarpılmayı azaltmak için geniş düz alanlara federler eklenebilir. Çarpılma ve çökme etkilerini en aza indirmek için feder kalınlığı duvar kalınlığından daha az olmalıdır. Uzmanlar, feder kalınlığının nominal duvar kalınlığının %60’ından fazla olmamasını ve federin yüksekliğinin ise kalınlığının üç katından az olacak şekilde sınırlandırılmasını önermektedir.

Undercuts (Ters Açılar)

Undercuts ve çıkıntılar, bir parçanın gizli olan veya bir boşluk üzerinde uzanan ve dolayısıyla kalıplanması ve dökümü zor olan girinti ve çıkıntılarını ifade eder. Ancak silikon kalıplamanın avantajlarından biri, undercuts unsurlarında diğer üretim yöntemlerine göre daha verimli sonuçlar vermesidir.

Silikon kalıplamada bu unsurlar (yapılar) kalıbın karmaşıklığını etkileyebilir ve dikkat edilmesi gereken ilave hususlar ve değişiklikler gerektirebilir.

Bunlar projede, kalıbın  yüzeyinden itibaren veya yüzeyine doğru uzanan özelliklerdir. Bazı durumlarda bu, kalıptaki aksamı çıkarmanızı engelleyebilir; bu nedenle alttan kesmede derinliğin 15 mm’yi aşmaması hedeflenmelidir. Ters açılı bölgelerin kalıbın açılışını engellememesi adına kalıp tasarımında belli modifikasyonlar uygulanabilir veya maça adı verilen sistemler kullanabilirsiniz.

Çıkma Açıları

Silikon kalıplamada çıkma açısı kavramı hayati önem taşır. Çıkma açısı, parça tasarımınızın dikey duvarlarına uygulanan hafif bir eğim oluşturur ve kalıp ağzının tabanından biraz daha büyük olmasını sağlar.

Peki bu neden önemlidir? Cevap parçaların çıkarılması işleminde bulunuyor. Tasarımınızda taslak açıları olduğunda, bu koniklik dökülen parçanın kalıptan daha kolay çıkarılmasını sağlayarak hasar riskini azaltır.

İdeal olarak tasarımınız en az 1 ila 2 derecelik çıkma açıları içermelidir. Ancak en uygun konikliki açısı, parçanızın geometrisine ve kullanılan malzemeye bağlı olarak değişir. Bu basit ama etkili faktör, kalıplarınızın ömrünü ve döküm parçalarının genel kalitesini önemli ölçüde artırabilir.

En İyi Tasarım Uygulamaları Özet Tablosu

Malzeme Özelliklerine göre Tasarım

Silikon kalıplama’da malzeme seçimi tasarımınızı önemli ölçüde etkileyebilir. Farklı malzemeler farklı seviyelerde esnekliğe, dayanıklılığa ve sıcaklık direncine sahiptir ve parçanızı tasarlarken bu faktörleri dikkate almanız önemlidir.

Örneğin, yüksek esnekliğe sahip bir malzemeyle çalışıyorsanız tasarımınızın, parçanın işlevselliğinden ödün vermeden potansiyel esnemelere uyum sağlayıp sağlamayacağını dikkate almanız gerekir. Öte yandan, eğer malzemeniz yüksek bir sertlik seviyesine sahipse, tasarımınızın çatlamaya veya kırılmaya yol açabilecek gerilim konsantrasyonlarına maruz kalmadığından emin olunmalıdır.

Başarılı bir tasarımın yalnızca parçanın geometrisiyle ilgili olmadığı, aynı zamanda bu geometrinin seçtiğiniz malzemenin özellikleriyle nasıl etkileştiği ile de ilgili olduğu unutulmamalıdır.

Ekipmana Insert Kalıplama Uygulaması

Örnek uygulamalar arasında saç fırçaları veya el kumandaları gibi dokunsal ürünlerdeki yumuşak dokunuşlu tutma yerleri yer alır. Bu aynı zamanda tıbbi cihazlar, ilaç dağıtım cihazları, tüketici ürünleri ve otomotiv aksesuarlarının geliştirilmesinde de popüler bir süreçtir.

Her iki malzeme de poliüretan kalitesinde olduğundan ve birincil kalıplama tamamen kürlenmeden önce overmolding (2K kalıplama) gerçekleştirildiğinden, iki malzeme arasındaki bağ çok güçlüdür; bu da parçanın kullanım testlerinde kullanıma uygun çıkmasını sağlar.

Silikon Kalıplama ile Nelere 2K Kalıplama Yapılabilir?

En iyi sonuçlar bir poliüretan dökümün 2K kalıplanması (overmolding) sırasında elde edilir. Bununla birlikte, CNC ile işlenmiş plastik veya metal parçaların yanı sıra modifiye edilmiş üretim parçalarına da 2K kalıplama uygulanabilir

Bir parçayı dişli insertler veya elektrik kontakları gibi dışarıdan satın alınan parçalarla veya (sıkı toleranslara sahip özelliklere sahip olmanın kritik önemde olduğu durumlarda) şirket içinde CNC ile işlediğimiz parçalarla donatmak için genellikle insert kalıplamayı kullanırız. Birden fazla insertin (gömme parça) gerekli olduğu durumlarda, bunların birbirlerine ve kalıp boşluğuna göre doğru şekilde konumlandırılmasını sağlamak için CNC ile bir fikstür işleyebiliriz.

Sonuç

Sonuç olarak, silikon kalıplama tasarımı sanatında ustalaşmak, üstün parça kalitesi elde etmek, üretim verimliliğini optimize etmek ve proje başarısını garanti altına almak için çok önemlidir. Mühendisler ve tasarımcılar, belirtilen hususlara ve en iyi uygulamalara bağlı kalarak, silikon kalıplama teknolojisinin sunduğu tüm faydalardan yararlanabilirler.

Bookmark (0)

Close

1

Paylaş