聚氨酯铸造材料详解：硅胶、弹性体与刚性聚氨酯

聚氨酯铸造是低中批量生产最终用途塑料零件的快速具成本效益方法。工艺从零件母模创建硅胶铸造模具开始，再将模具切半投入生产。能支持广泛可行零件设计，聚氨酯铸造常用于零件原型、桥接工装、制造精细细节/变化壁厚/复杂几何零件。

工艺显著优势：加速上市时间，大多数零件可在两周内铸造完成。此外铸件收缩率通常低于注塑等工艺。

鉴于聚氨酯铸造高度通用，材料选择涉及多因素。产品团队须尽职调查确保为给定项目选用最佳贴合材料。

聚氨酯铸造选材因素

聚氨酯铸造兼容广泛刚性与柔性材料——铸造聚氨酯零件可按多种颜色、纹理、光洁度生产。但选项众多，选材时须遵循面向可制造性设计 (DFM) 最佳实践。您将权衡复杂因素集：

• 应用要求：零件需存储或耗散能量？需抗撕裂、承载、阻尼声音？各因素需不同理化性质，应帮助缩小可行材料池。

• 环境考量：应用要求将暴露零件于极端温度、湿度、UV 辐射、化学品，这些环境因素也应告知材料选择。

• 预期：美学考量、管理客户对零件寿命/耐用性/成本的预期等其他因素在最终选择中可能扮演重要角色。

终极上，确定给定应用最佳贴合材料对确保整个生产周期成功定位至关重要。聚氨酯铸造材料含硅胶、泡沫、聚氨酯铸造树脂，可按硬度用肖氏硬度计分类。以下速览肖氏硬度、肖氏标度及常见聚氨酯铸造材料。

关于肖氏硬度与肖氏标度

橡胶、塑料、金属物理特性特征差异大，直接影响各材料适用应用——软弯塑料显然不适用需硬化钢场景，反之亦然。

肖氏硬度是测量给定材料硬度的标准化指标，即其抵抗局部变形能力。大多数这些材料硬度落入三类：Shore 00、Shore A、Shore D，各代表硬度范围，Shore 00 最软，Shore D 最硬。聚氨酯典型硬度范围 25 Shore 00（如凝胶自行车座）至 75 Shore D（如保龄球）。

刚性聚氨酯 (Shore D 树脂)

Shore D 谱系跨越刚性聚氨酯树脂至高刚性。硬度超 65 Shore D 材料手感完全刚性，无 Shore A 软材料提供的表面弯曲性。Shore D 谱系上端接洛氏硬度标度，用于测量金属及乙缩醛、尼龙等极硬树脂。

常见 Shore D 材料包括：

AFP3100 (85 Shore D)

极耐用、耐热耐冲击，常用于消费电子与医疗设备外壳盖。性能可比 ABS 与 PC/ABS 塑料。

AFP3200 (80 Shore D)

类似 HDPE，提供高抗拉冲击强度、刚性、挺度，广泛用于消费品包装、工业管道罐体、汽车车身部件如翼子板、引擎盖、轮眉。

AFP3320 (80 Shore D)

因优异耐热耐冲击常用于高温应用。是 HVAC 与发动机舱应用绝佳选择。

AFP3400 (70 Shore D)

多方面可比聚丙烯，提供柔韧性同时保持低弯曲模量与良好冲击抗性。此树脂极适合需优越伸长率的活动铰链应用。

AFP3600 (~82 Shore D)

此透明材料易着色、提供良好耐热性、为夹扣等小零件提供足够柔韧性。透镜、外壳、背光应用、透明与磨砂组件常用此聚氨酯。

PT8958 (85 Shore D)

常用于制造中大型医疗组件，须同时具备 MRI 透明性与阻燃性。

RC 79D (85 Shore D ±5)

同样具 MRI 透明与阻燃，此韧性耐冲击材料常适配小型医疗设备与组件。

聚氨酯弹性体 (Shore A 树脂)

Shore A 材料比刚性 Shore D 材料更软，提供更大柔韧性、常具良好撕裂强度。材料谱系一端 0 Shore A 指软凝胶状材料，半刚性塑料测 90 或 95 Shore A。

常见 Shore A 材料包括：

E1005AL (5 Shore A)

极软弹性体，优秀全能软橡胶，易染色、提供良好抗拉撕裂强度。因此常用于医疗训练模型、特效、道具。

E1015AL (15 Shore A)

类似 E1005AL 但刚性略增，此弹性体极适合创建软橡胶握把、可拉伸衬里。

E1040AL (40 Shore A)

中软树脂，硬度类似标准铅笔橡皮，极适合包胶与键盘按键。

E1060AL (60 Shore A)

中硬材料，优秀通用弹性体，常用于制造波纹管、护套、包胶组件。

E1070 AB (70 Shore A)

硬度可比汽车轮胎，耐用耐磨混合特性也适合线缆连接器。

E1095AB (95 Shore A)

提供良好耐磨撕裂抗性，常用于制造购物车轮、滚轮、保险杠。

上述每种热塑性弹性体树脂均符合欧盟 REACH 与 RoHS 标准。

硅胶

硅胶比 Shore A 材料更软，用于创建少数几类零件；但常用于制造铸造最终用途零件的模具。使用聚氨酯铸造工艺做桥接工装时尤甚——允许生产开始同时注塑模具等硬工装加工定型的过渡步骤。桥接工装铸件也可用聚氨酯、泡沫、金属。

常见硅胶包括：

AFS15 (15 Shore A)

软橡胶，常用于印台、压力垫等需良好柔韧性应用。

AFS30 (30 Shore A)

比 AFS15 稍硬，此铸造硅胶可用于模具制造与封装其他组件。

AFS40 (40 Shore A)

中软硅胶制造优秀按钮键盘，同时提供良好耐水性。

AFS60 (60 Shore A)

中硬橡胶，适合模具制造与需封装应用。

上述各硅胶也可用不同硬度制造垫圈、密封件等可行组件。

立即利用这些常见聚氨酯铸造材料优势

聚氨酯铸造因多原因成实用制造方法。一、快速且一般具成本效益。二、产出高质量最终用途零件。三、指尖拥有海量聚氨酯弹性体树脂可供驱使。但选项过多有时令人不知所措——如何判断材料细微差异将如何影响零件长久寿命与性能？

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