硅胶模具的制作方法
模具——可以用材料填充的零件的负面印象——是制造的一个组成部分。事实上,世界上大多数塑料零件都是通过注塑成型制造的。
但是,虽然金属注塑模具价格昂贵且只能由专业人员制作,但柔性硅胶模具价格实惠,可以在家中或办公室制作。它们有无数的用途,从原型的专业品质真空铸造到珠宝制作的小批量蜡铸造,再到烘焙和糖果制作等家庭应用。
本文着眼于制作硅胶模具的相对简单的过程,讨论其在专业和个人使用方面的应用和优势,以及提供在家制作硅胶模具的技巧。
什么是硅胶模具?
模具是一种具有空腔的容器。在大多数情况下,可以将液态材料倒入或压入容器中,然后硬化(通过冷却或其他方法),制成模腔形状的固态物体。
模具可以由不同的材料制成,例如工具钢或铝。它们也可以由有机硅制成,有机硅是一组由硅氧烷组成的聚合物,有时用于制造柔性保护外壳、垫圈和隐形眼镜等产品。
硅胶模具不如金属模具耐用,但价格实惠、易于制作且高度灵活。这种灵活性,再加上很少有材料附着在硅胶上,因此很容易从硅胶模具中取出成型部件。
硅胶模具的制作方法
制作硅胶模具非常简单,只需要少量组件。虽然专业设备为您提供了更多选择,但硅胶模具也有很多家庭用途。
制作硅胶模具所需的组件有:
液态硅胶 :用于模具制造的硅胶广泛可用,通常分为两部分,必须在使用前立即混合在一起。
一个容器 :将液态硅胶倒入容器中,容器应该比母版大(但不要大太多)。在许多情况下,可以根据需要制作一个新的、尺寸合适的盒子,例如木头或纸板。
主模式 :主图案是您将使用硅胶模具复制的原始对象。主图案可以是现有对象,例如塑料玩具,也可以是使用例如塑料制成的新产品。 3D打印机。
脱模 :脱模剂是一种喷涂液体,用于防止模具粘在水密容器上,也可以防止浇注料粘在模具内部。 (它不应该用于制作食品等应用。)
铸造材料 :注入硅胶模具的材料可以是聚氨酯或融化的巧克力等任何材料。
粘土(可选 ):只有在制作两部分模具时才需要粘土。
硅胶模具制作流程如下:
- 获取或制作主图案 :母版是您将使用硅胶模具制作的零件的正版原件。这可以是现有的实体对象,也可以是使用制造设备制造的新项目。 (请参阅下一节。)为获得最佳效果,母版不应包含复杂的空腔或悬垂。
- 在容器中放置图案 :在很多情况下,容器是专门为图案制作的。盒子容器可以由例如木头或纸板。在容器内部涂上脱模剂后,将图案平面朝下放在容器中或将它们悬挂在新制作的容器中。如果您有多种图案(例如,用于制作冰棒托盘),请将它们均匀地铺开。用脱模剂喷洒它们。如果您要制作两部分模具,则容器的一半应填充粘土,并将图案插入粘土的一半。
- 混合并倒入硅胶 :按照瓶子上的说明混合两种硅胶成分,然后慢慢倒入容器中。表面水平应高于主图案顶部半英寸,以防止模具撕裂。固化可能需要几个小时(具体时间可能会在硅胶瓶上注明)。对于 3ERP 的专业应用,我们去除气泡,然后在中等温度的烤箱中固化硅胶模具。
- 取出固化模具 :完全固化后,可以轻轻地将硅胶模具从容器中取出。如果你要制作一个两部分的模具,你应该去掉粘土,只留下模具仍然有一半的图案伸出来。将模具从另一个方向放回容器中,使图案向上突出。将脱模剂涂在模具和图案上,然后像第 3 步一样用硅胶填充容器的另一半,等待固化,然后取出。
- 从模具中取出母模 :轻轻地从硅胶模具中取出母版。如果您要制作两部分模具,则首先必须将模具的两半分开。
- 铸造零件 :根据您的铸造材料,铸造您的零件可能就像申请脱模然后将液体倒入模具中一样简单。真空铸造等专业工艺需要将硅胶模具插入机器中,以去除铸造材料中的气泡。
制作主图案的三种方法
主模型定义了硅胶成型的结果,因此获得或制造可以轻松成型的高质量、详细的模型非常重要。如果需要多个硅胶模具(例如使用真空铸造的小批量生产),则制作使用寿命长的图案也很重要。
如果从头开始制作图案,可以使用三种不同的方法。
主模式方法一:手动
几千年来,非数字技术一直被用来制作图案。对于这种方法,我们可以使用粘土等柔软的材料手工雕刻图案,并使用手动切割工具。专家也可以用木头或其他材料雕刻图案。
优势 :
- 不需要昂贵的机器
- 非常适合复制艺术品和手工艺品
缺点 :
- 可能不准确
- 需要专业的手工技能
母版方法二:3D打印
数字技术和 CAD 软件使图案制作变得更加高效,非专业人员也可以使用。 3D 打印机,尤其是可以创建光滑表面的高分辨率立体光刻机,现在被广泛用于创建母版。
优势 :
- 使用数字文件(可以从网上下载)
- 准确且可重复
- 打印机可用于非工业环境
- 如果使用 SLA,则进行最少的后处理
缺点 :
- 昂贵的机器
- 不能满足最严格的公差
- 由于使用了脆性树脂,图案的使用寿命非常短
母模方法三:CNC加工
CNC 加工是另一种用于创建主模式的数字制造技术。通过 CNC 加工,可以使用高度耐用的材料,从而产生更坚固、更持久的图案。 CNC 机床也可以满足更严格的公差要求,但非专业用户不太容易接触到它们,并且不能在家庭或办公室环境中使用。
优势 :
- 最准确最准确的
- 模式的生命周期非常长
- 兼容耐热材料
缺点 :
- 昂贵且难以接近的机器
- 需要一些后期处理
硅胶模具的专业用途
像 3ERP 这样的小批量制造商将硅胶模具用于各种用途。通过硅胶成型工艺,我们可以制作石膏雕像和其他手工艺术品的模具,使其易于复制。
制作硅胶模具还可以帮助我们进行其他制造工艺。其中之一是真空铸造 ,其中硅胶模具在真空环境中填充聚氨酯,以制造高质量的塑料零件和原型。真空铸造有利于小批量零件的生产,并且比小批量的注塑成型便宜。硅胶模具用于真空铸造时的使用寿命约为 20 个铸件,对于高分辨率零件,我们使用 CNC 加工的母模。
硅胶模具的另一个用途是蜡铸 ,一种用于制造珠宝和工业拍等金属部件的古老技术。在失蜡铸造(或熔模铸造)中,硅胶模具填充熔化的蜡以制作母模的蜡复制品。这些蜡模型可以涂上陶瓷,然后在窑中烧掉。然后可以将剩余的陶瓷结构用作新模具,将液态金属倒入其中以制造新物体。
在制造环境中制作专业的硅胶模具通常需要使用真空铸造机和烤箱等专业机械进行硅胶固化。
硅胶模具的家庭用途
您不需要工厂或商店来使用硅胶模具。用于模具制作的硅胶很容易买到,按照制作硅胶模具的说明,您可以制作适合多种家庭用途的模具。
铸造树脂是市售的,如果正确遵循说明,可以在日常环境中安全使用。因此,任何人都可以使用硅胶模具来制作手工艺品、塑料首饰、肥皂、蜡烛和其他装饰品 .
硅胶模具的另一个常见用途是食品和饮料 .硅胶可以安全地放入冰箱、冰柜、微波炉和烤箱中,这使其成为许多厨房应用中非常有价值的材料。 (许多厨房用具都是由硅胶制成的。)硅胶模具可用作冰棒和冰块托盘、饼干/蛋糕模具以及制作装饰性巧克力和糖果。
制作硅胶模具也非常适合儿童活动 .例如,您可以使用它们制作彩色蜡笔、粉笔和橡皮擦。
硅胶模具的优点
由于许多原因,硅胶模具非常有效。他们是:
耐用 :硅胶模具在降解之前可以多次使用,特别是如果它们很厚并且用于不要求的应用中。
灵活 :因为硅胶模具是橡胶状的,所以很容易取出铸件,不会损坏零件或模具本身。
耐热 :硅胶模具可在高温或低温下使用而不会降解或翘曲,适合烹饪等应用。
3ERP 是原型制作和小批量制造专家,在硅胶模具制造、真空铸造、熔模铸造等方面拥有多年经验。获取下一个项目的免费报价。
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