Eine Aufschlüsselung gängiger Urethan-Gießmaterialien:Silikone, Elastomere und starre Urethane

Urethanguss ist eine schnelle und kostengünstige Methode zur Herstellung von Endverbraucher-Kunststoffteilen in kleinen bis mittleren Stückzahlen. Der Prozess umfasst die Herstellung von Silikongussformen aus dem Urmodell eines Teils und das anschließende Schneiden der Formen in zwei Hälften, damit sie zur Produktion gebracht werden können. Urethanguss ist in der Lage, ein breites Spektrum an praktikablen Teiledesigns zu unterstützen und wird häufig für Teileprototypen, Brückenwerkzeuge und die Herstellung von Teilen mit feinen Details, unterschiedlichen Wandstärken und komplexen Geometrien verwendet.

Einer der bemerkenswerten Vorteile des Verfahrens ist, dass Urethanguss die Markteinführung beschleunigen kann, da die meisten Teile in weniger als zwei Wochen gegossen werden können. Darüber hinaus neigen Gussteile dazu, geringere Schrumpfungsraten zu erfahren als solche, die durch Verfahren wie Spritzguss hergestellt werden.

In Anbetracht dessen, dass Urethanguss ein äußerst vielseitiger Herstellungsprozess ist, kann die Materialauswahl eine Vielzahl von Faktoren beinhalten. Es ist wichtig, dass Produktteams ihre Sorgfalt walten lassen, um sicherzustellen, dass sie das am besten geeignete Material für ihr jeweiliges Projekt auswählen.

Auswahlfaktoren für Urethan-Gussmaterial

Urethan-Guss ist mit einer Vielzahl von sowohl starren als auch flexiblen Materialien kompatibel – so können Urethan-Gussteile in einer Vielzahl von Farben, Texturen und Oberflächen hergestellt werden. Bei so vielen verfügbaren Optionen ist es jedoch wichtig, dass Sie sich bei der Auswahl eines Materials an die Best Practices des Design for Manufacturability (DFM) halten. Sie werden eine komplexe Reihe von Faktoren abwägen, darunter:

• Bewerbungsvoraussetzungen :Muss das Teil Energie speichern oder abgeben? Muss es reißfest, belastbar oder schalldämpfend sein? Jeder dieser Faktoren erfordert unterschiedliche physikalische und chemische Eigenschaften, die dazu beitragen sollten, den Pool an brauchbaren Materialoptionen zu verfeinern.

• Umweltaspekte :Wenn die Anwendungsanforderungen das Teil extremen Temperaturen, Feuchtigkeit, UV-Strahlung oder Chemikalien aussetzen, sollten diese Umgebungsbedingungen auch Ihre Materialauswahl beeinflussen.

• Erwartungen :Andere Faktoren wie kosmetische Erwägungen und der Umgang mit den Erwartungen des Kunden in Bezug auf Lebensdauer, Haltbarkeit und Kosten der Teile können eine wichtige Rolle bei der Entscheidung über die endgültige Wahl spielen.

Letztendlich ist die Bestimmung des am besten geeigneten Materials für eine bestimmte Anwendung entscheidend, um sicherzustellen, dass der gesamte Produktionszyklus erfolgreich ist. Urethan-Gießmaterialien, einschließlich Silikone, Schäume und Urethan-Gießharze, können nach ihrer Härte gemäß der Härteskala kategorisiert werden. Hier ist ein kurzer Blick auf Durometer, die Shore-Skala und einige der gängigsten Urethan-Gussmaterialien.

Ein Hinweis zur Härte und der Shore-Skala

Gummi, Kunststoffe und Metalle können sich hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften und Merkmale stark unterscheiden, was sich direkt auf die Anwendungen auswirkt, für die das jeweilige Material geeignet ist – ein weicher, biegbarer Kunststoff reicht offensichtlich nicht aus, wenn gehärteter Stahl erforderlich ist, und umgekehrt.

Durometer ist die standardisierte Metrik zur Messung der Härte eines bestimmten Materials, dh wie widerstandsfähig es gegen lokale Verformung ist. Die Härte der meisten dieser Materialien fällt in eine von drei Kategorien:Shore 00, Shore A oder Shore D, die jeweils einen Härtebereich darstellen, wobei Shore 00 am weichsten und Shore D am härtesten ist. Die Härte von Urethanen reicht typischerweise von 25 Shore 00 (etwas wie ein Gel-Fahrradsitz) bis 75 Shore D (etwas wie eine Bowlingkugel).

Hartes Urethan (Shore D-Harze)

Das Shore-D-Spektrum reicht von harten Polyurethanharzen bis hin zu hochfesten. Die meisten Materialien, die härter als 65 Shore D sind, fühlen sich in der menschlichen Hand völlig starr an und haben nicht die Oberflächenflexibilität oder Biegbarkeit, die weichere Shore A-Materialien bieten. Am oberen Ende des Shore-D-Spektrums befindet sich die Rockwell-Skala, die zur Messung von Metallen und extrem harten Harzen wie Acetalen und Nylons verwendet wird.

Übliche Shore-D-Materialien umfassen:

AFP3100 (85 Shore D)

Dieses starre Harz ist extrem langlebig und hitze- und stoßfest und wird häufig zur Herstellung von Abdeckungen und Gehäusen für Unterhaltungselektronik und medizinische Geräte verwendet. Es ist vergleichbar mit ABS- und PC/ABS-Kunststoffen.

AFP3200 (80 Shore D)

Ähnlich wie HDPE bietet dieses Urethan eine hohe Zug- und Schlagfestigkeit, Festigkeit und Steifheit und wird in großem Umfang in Konsumgütern, industriellen Rohrleitungen und Tanks sowie Karosseriekomponenten wie Kotflügeln, Motorhauben und Radkästen verwendet.

AFP3320 (80 Shore D)

Dieses Urethan wird aufgrund seiner hervorragenden Hitze- und Schlagfestigkeit häufig für Hochtemperaturanwendungen verwendet. Es ist eine hervorragende Option für HLK- und Motorraumanwendungen.

AFP3400 (70 Shore D)

In vielerlei Hinsicht mit Polypropylen vergleichbar, bietet dieses Material Flexibilität bei gleichzeitig niedrigem Biegemodul und guter Schlagfestigkeit. Dieses Harz eignet sich gut für Anwendungen wie Scharniere, bei denen eine hervorragende Dehnung unerlässlich ist.

AFP3600 (~82 Shore D)

Dieses durchsichtige Material lässt sich leicht pigmentieren, bietet eine gute Hitzebeständigkeit und bietet genügend Flexibilität für kleine Teile wie Clips und Schnappverschlüsse. Linsen, Gehäuse, Hintergrundbeleuchtungsanwendungen und sowohl klare als auch mattierte Komponenten werden häufig aus diesem Urethan hergestellt.

PT8958 (85 Shore D)

Dieses Material wird am häufigsten verwendet, um mittlere oder große medizinische Komponenten herzustellen, die sowohl MRI-transparent als auch flammhemmend sein müssen.

RC 79D (85 Shore D ±5)

Dieses robuste, schlagfeste Material, das auch MRT-transparent und flammhemmend ist, eignet sich oft gut für kleinere medizinische Geräte und Baugruppen.

Urethanelastomere (Shore-A-Harze)

Shore-A-Materialien sind weicher als starre Shore-D-Materialien und bieten eine größere Flexibilität und oft eine gute Reißfestigkeit. An einem Ende des Materialspektrums bezieht sich 0 Shore A auf weiche, gelartige Materialien, während halbstarre Kunststoffe 90 oder 95 Shore A messen.

Übliche Shore-A-Materialien umfassen:

E1005AL (5 Shore A)

Dieses extra weiche Elastomer ist ein hervorragender Allround-Weichgummi, der leicht zu färben ist und eine gute Zug- und Reißfestigkeit bietet. Aus diesem Grund wird es häufig verwendet, um medizinische Trainingsmodelle, Spezialeffekte und Requisiten zu erstellen.

E1015AL (15 Shore A)

Ähnlich wie E1005AL, aber mit etwas erhöhter Steifigkeit, eignet sich dieses Elastomer hervorragend für die Herstellung von weichen Gummigriffen und dehnbaren Auskleidungen.

E1040AL (40 Shore A)

Dieses mittelweiche Harz hat eine ähnliche Härte wie ein herkömmlicher Radiergummi, wodurch es sich gut zum Umspritzen und für Tastaturen eignet.

E1060AL (60 Shore A)

Dieses mittelharte Material ist ein gutes Allzweck-Elastomer, das häufig zur Herstellung von Faltenbälgen, Manschetten und umspritzten Komponenten verwendet wird.

E1070 AB (70 Shore A)

Vergleichbar mit der Härte von Autoreifen eignet sich dieses Material mit seiner Mischung aus Haltbarkeit und Verschleißfestigkeit auch ideal für Kabelverbinder.

E1095AB (95 Shore A)

Dieses Material bietet eine gute Abrieb- und Reißfestigkeit und wird häufig zur Herstellung von Rädern, Rollen und Stoßfängern für Einkaufswagen verwendet.

Jedes dieser thermoplastischen Elastomerharze entspricht den Standards der Europäischen Union zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe (REACH) und der Beschränkung gefährlicher Stoffe (RoHS).

Silikone

Silikone sind weicher als Shore-A-Materialien und werden zur Herstellung einiger ausgewählter Arten von Teilen verwendet. Sie werden jedoch üblicherweise verwendet, um die Formen herzustellen, mit denen Teile für den Endverbrauch gegossen werden. Dies gilt insbesondere, wenn das Urethan-Gussformverfahren für Brückenwerkzeuge verwendet wird, ein Zwischenschritt, der es ermöglicht, mit der Produktion zu beginnen, während die Spritzgussformen und andere Hartwerkzeuge bearbeitet und fertiggestellt werden. Gussteile für Brückenwerkzeuge können auch aus Urethan, Schaum oder Metall hergestellt werden.

Übliche Silikone sind:

AFS15 (15 Shore A)

Dieses Silikon ist ein weicher Gummi und wird häufig in Anwendungen wie Tintenstempelkissen und Druckkissen verwendet, die eine gute Flexibilität erfordern.

AFS30 (30 Shore A)

Etwas fester als AFS15, kann dieses Gießsilikon im Formenbau und zum Umspritzen anderer Bauteile verwendet werden.

AFS40 (40 Shore A)

Dieses mittelweiche Silikon eignet sich hervorragend für Tasten und Tastenfelder und bietet gleichzeitig eine gute Wasserbeständigkeit.

AFS60 (60 Shore A)

Dieser mittelharte Gummi eignet sich gut für den Formenbau und Anwendungen, die eine Einkapselung erfordern.

Jedes dieser Silikone kann auch verwendet werden, um brauchbare Komponenten wie Dichtungen und Dichtungen in unterschiedlichen Härten herzustellen.

Nutzen Sie noch heute die Vorteile dieser gängigen Urethan-Gussmaterialien

Urethangießen ist aus einer Reihe von Gründen ein nützliches Herstellungsverfahren. Erstens ist es schnell und im Allgemeinen recht kostengünstig. Zweitens produziert es hochwertige Teile für den Endverbrauch. Drittens haben Sie eine große Auswahl an Polyurethan-Elastomerharzen zur Hand, mit denen Sie arbeiten können. Die Verfügbarkeit so vieler Optionen kann jedoch manchmal überwältigend sein – wie können Sie feststellen, wie geringfügige Unterschiede zwischen Materialien die Langlebigkeit und Leistung Ihres Teils auf der ganzen Linie beeinflussen?

Die gute Nachricht ist, dass die Partnerschaft mit einem kompetenten On-Demand-Hersteller Fast Radius die Materialauswahl, das Design und die Produktion erleichtert. Tatsächlich hat sich gezeigt, dass unser Ansatz die Urethangusskosten um bis zu 60 % senkt. Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie unsere flexiblen Produktionsmethoden Ihre Pläne zum Leben erwecken können – zeit- und budgetgerecht – kontaktieren Sie uns noch heute.