聚氨酯铸件：材料、颜色、透明度和常见应用

聚氨酯铸造​​是一种用于制造刚性或橡胶状塑料零件的低成本成型工艺。适用于原型和某些最终用途零件，聚氨酯铸件不需要昂贵的硬模具，而是使用硅胶模具来制作数量有限的铸件。

在聚氨酯铸造​​方面，客户有多种选择。除了在刚性或柔性部件之间进行选择之外，他们还可以轻松地在制造过程中或之后为铸件添加颜色，甚至可以使用透明材料制造透明电子外壳和展示盒等物品。

本文讨论了聚氨酯铸造​​的一些关键方面：它是什么，可以使用哪种材料，如何为铸件添加颜色或透明度，以及何时使用聚氨酯铸造​​技术的示例。

什么是聚氨酯铸造​​？

聚氨酯铸造​​是一种用于小批量零件的生产质量制造工艺。它类似于注塑成型，但使用的工具是柔软和有弹性的，而不是金属。正因为如此，聚氨酯铸造​​比注塑成型更具成本效益，特别是对于小批量生产，并提供更短的交货时间。

聚氨酯铸造​​生产的零件强度通常不如注塑零件，但具有出色的表面光洁度。这些高质量的零件可以制造成相当严格的公差，并且需要最少的后处理。

聚氨酯浇注过程如下：

• 我们获得一个正面的主图案或使用立体光刻 3D 打印或 CNC 加工等技术制造一个。
• 我们将母模放置在一个液态硅胶容器中，创建一个阴模。
• 我们将完全固化的硅胶模具切成两半并去除主图案。
• 我们用聚氨酯填充硅胶模具并使其固化以制作铸件。我们可以在处理之前重复使用硅胶模具大约 20 次。

聚氨酯浇注有时可称为真空浇注或聚氨酯成型。然而，并不总是需要应用真空程序来制造聚氨酯部件。

阅读我们关于如何制作硅胶模具的文章，了解有关硅胶模具制作过程的更多信息。

聚氨酯铸造​​材料

与例如 CNC 加工（与多种热塑性聚合物兼容）相比，聚氨酯铸造​​不提供大量的材料选择。但是，它确实适用于两种不同类型的聚氨酯浇注树脂，为制造商在产品开发中提供了重要的灵活性。

根据其最终用途，零件是否需要刚性或弹性材料应该是相当明显的。刚性对于大多数机械功能至关重要，而弹性可用于减震、抓握和其他用途。

刚性

肖氏 D 型聚氨酯是一组硬质聚氨酯塑料，通常坚韧耐用，可用于外壳、外壳、消费电子产品、玩具、包装、镜片、医疗和科学设备以及面板等最终部件。

弹性体

肖氏 A 型聚氨酯是一组柔软的聚氨酯塑料，具有良好的抗冲击性和柔韧性。它们与橡胶共享物理特性。这些聚氨酯可用于橡胶把手和表皮、包覆模具、按钮和键盘、电缆连接器甚至橡胶靴等物品。

彩色聚氨酯铸件

尽管聚氨酯铸件没有提供广泛的材料选择，但它确实提供了出色的着色选项，包括预铸颜色。

这可以使聚氨酯铸件成为需要与公司的企业配色方案相匹配的玩具、消费品和品牌产品的理想选择。它还允许研发部门制作各种颜色的产品原型。

铸造色

由于聚氨酯以液体形式注入硅胶模具中，因此在液体混合物中添加颜料相对容易。

对彩色聚氨酯零件采用这种方法会产生几个好处。所应用的颜色不会碎裂或剥落，因为它直接通过零件与塑料混合，而不仅仅是在其表面上。此外，它不会影响零件的表面纹理，这对于某些应用可能很重要。

另一方面，在铸造前确定添加到聚氨酯中的正确染料量可能很困难，因此可能需要在找到正确色调之前丢弃测试铸件。

绘画

浇注完成后，也可以将颜色涂在聚氨酯零件上，以涂在零件表面的油漆的形式。

涂漆聚氨酯零件使制造商可以使用更广泛的颜色，并允许他们调整光泽度。油漆也可用于平滑零件的表面纹理。此外，与内部颜料相比，优质涂料在暴露于紫外线后不太可能褪色。

涂漆聚氨酯零件的缺点是油漆容易碎裂和划痕。它还需要在制造过程中增加一个完整的额外步骤，从而增加整体项目预算。

透明聚氨酯铸件

聚氨酯的好处之一是它在透明配方中的可用性。透明树脂可用于电子外壳、镜头和照明组件等物品。

在大多数情况下，在透明零件上使用真空室来去除气泡，否则会降低透明铸件的外观。

透明材料也可以与颜料混合用于彩色透明部件。

聚氨酯铸件与替代品的比较

聚氨酯铸造​​与立体光固化成型

与聚氨酯铸造​​一样，用于制造透明零件的另一种常见制造工艺是立体光固化成型 (SLA)，这是一种基于激光的增材制造（3D 打印）工艺。 SLA 用于牙科、珠宝制作和其他需要详细清晰零件的学科。

SLA 可以产生比聚氨酯铸造​​更复杂的几何形状和更精细的特征；毕竟，聚氨酯铸件有时会使用SLA打印的部分作为母模，在成型和浇铸后会有一些细节损失。

但是如果需要多个零件的副本，聚氨酯铸造​​可能会更好。此外，不能将颜料添加到 SLA 树脂中，但可以用于浇注聚氨酯。

聚氨酯铸造​​与 CNC 加工

聚氨酯铸造​​和 CNC 加工是截然不同的生产技术，但它们偶尔可用于生产类似的零件。例如，两者都可以制造外壳等刚性塑料部件，并且都适合小批量生产。

CNC 加工比聚氨酯铸造​​精确得多，并且可以创建更详细的特征。与聚氨酯铸造​​不同，它还与多种材料兼容。

聚氨酯浇注工艺在任何体积下都便宜得多，尤其是在需要多个单元时。

聚氨酯浇注与注塑成型

聚氨酯铸造​​和注塑成型的工艺有许多相似之处，主要区别在于模具材料：聚氨酯铸造​​具有柔软的硅胶模具，而注塑成型需要金属模具。

注塑成型更适合中到大订单量以及需要更坚固的零件。

当处理小批量时，聚氨酯铸造​​是一种很好的低预算替代注塑成型，因为不需要昂贵的金属工具。

聚氨酯浇注应用

聚氨酯铸造​​广泛用于原型制作，但它也是一种适合某些最终用途应用的生产质量工艺。因为虽然聚氨酯铸件不是特别坚固，但它们具有其他理想的品质。

医疗器械

与食品安全产品类似，由于涉及无毒材料，医疗设备可以从聚氨酯铸造​​中受益。

然而，重要的是要记住，并非所有可浇注聚氨酯都是生物相容的。

外壳和外壳

颜色和透明度选项使聚氨酯铸件适用于制造消费电子产品和定制医疗设备等物品的外壳和外壳。

可以使用聚氨酯铸件实现包覆成型，例如，这可用于将电子元件设置在橡胶外壳内。

运动器材

一些聚氨酯适用于生产运动用品，如小轮子、哑铃把手、水下部件和头盔衬垫。

小批量生产零件

聚氨酯铸件通常用于多达 20 个单位的小批量生产。它对于汽车保险杠等大型零件特别有用，这些零件用金属工具加工或模具非常昂贵。

原型

由于速度快、成本低，聚氨酯铸造​​是各种原型制作任务的通用解决方案。它可用于原型零件，最终将使用注塑成型进行批量生产。

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