Explicación del moldeo con uretano: Todo lo que necesita saber

Introducción a la fundición de uretano

La fundición de uretano, un proceso que consiste en verter resina de poliuretano líquida en un molde y dejar que se solidifique, ofrece un método versátil para crear piezas con detalles intrincados y geometrías complejas. El proceso comienza con la fabricación de un patrón maestro, que suele fabricarse mediante impresión 3D o mecanizado CNC, alrededor del cual se construye un molde con materiales como silicona o caucho de uretano. Posteriormente, la resina líquida se vierte en el molde, que se somete a un proceso de curado para adoptar la forma de la pieza deseada. La fundición de uretano es una solución eficaz para producir lotes de piezas pequeños y medianos, ya que ofrece flexibilidad y rentabilidad en comparación con otras técnicas de fabricación.

Comparación con el moldeo por inyección

Aunque el moldeo por inyección destaca en la fabricación de grandes volúmenes, exige una importante inversión inicial en utillaje, lo que lo hace menos viable para series pequeñas. En cambio, la fundición de uretano ofrece una alternativa más rentable para esas escalas de producción, permitiendo la creación de piezas con una complejidad y un acabado superficial comparables. Además, la fundición de uretano facilita las iteraciones y modificaciones rápidas, lo que la convierte en una opción óptima para la creación de prototipos y la producción de lotes pequeños, donde la flexibilidad y la agilidad son primordiales.

crédito de Xometry

Proceso de fundición de uretano

El proceso de fundición de uretano puede dividirse en los siguientes pasos:

1. Adquirir un patrón maestro mediante mecanizado CNC o impresión 3D por estereolitografía (SLA).
2. Sumerja el patrón maestro en un recipiente lleno de silicona líquida para formar un molde.
3. Corte el molde de silicona completamente solidificado en dos mitades y extraiga el patrón maestro de su interior.
4. Vierta uretano en el molde de silicona y deje que se solidifique, formando la pieza de fundición. El molde de silicona puede reutilizarse unas 20 veces antes de que sea necesario sustituirlo.

Materiales de fundición de uretano

Las resinas de poliuretano son polímeros con una amplia gama de propiedades y usos. Ofrecemos una gran variedad de materiales de fundición de poliuretano que se adaptan a su aplicación:

• Similar al ABS
• Acrílico
• Material similar al nailon
• PC-como
• Similar al PP
• Como la goma
• Goma transparente

Ventajas de la fundición de uretano

Rentabilidad: La fundición de uretano es especialmente rentable para series pequeñas. Requiere una menor inversión inicial en utillaje en comparación con procesos como el moldeo por inyección, lo que lo hace accesible para la creación de prototipos y la producción a pequeña escala.

Flexibilidad en la selección de materiales: La fundición de uretano permite utilizar una amplia gama de materiales con distintas propiedades, como dureza, flexibilidad y color. Esta versatilidad permite a los fabricantes adaptar las piezas a requisitos específicos, como la resistencia mecánica o el aspecto estético.

Geometría compleja y detalles finos: El proceso reproduce detalles intrincados y geometrías complejas con gran precisión. Puede capturar texturas y características superficiales finas, por lo que es adecuado para producir piezas con diseños intrincados o prototipos funcionales con especificaciones precisas.

Tiempo de respuesta rápido: La fundición de uretano ofrece plazos de entrega relativamente rápidos en comparación con los métodos de fabricación tradicionales. Una vez preparado el molde, las piezas pueden producirse rápidamente, lo que permite realizar iteraciones rápidas durante la fase de prototipado y desarrollo.

Consejos de diseño para la fundición de uretano

Tolerancia

La fundición de uretano normalmente permite tolerancias de alrededor de ± 0,015" o ± 0,003 por pulgada, con tolerancias más estrictas disponibles caso por caso.

Se produce una tasa de contracción típica de +0,15% debido a la expansión térmica del material de colada de uretano y el molde de silicona.

Espesor de pared

Las piezas deben tener un grosor de pared mínimo de 0,040" (1 mm), aunque pueden conseguirse paredes más finas de hasta 0,020" (0,5 mm) para componentes pequeños.

Se recomienda un grosor de pared constante para minimizar la contracción y la deformación durante el curado.

Borrador

Los ángulos de inclinación de 3-5 grados pueden reducir la tensión en los moldes y prolongar su vida útil.

Costillas

Las costillas deben orientarse para obtener la máxima rigidez a la flexión, con una altura no superior a tres veces su anchura.

La anchura de la costilla donde se encuentra con la pared de la pieza debe estar entre 40-60% del espesor de la pared.

Las esquinas interiores deben tener un radio de redondeo de al menos 25% del grosor de la pared de la pieza para obtener la máxima resistencia.

Jefes

Los resaltes facilitan la fijación de las piezas acopladas y deben tener un radio de base de aproximadamente 25% del espesor de la pared de la pieza.

Las esquinas interiores de los resaltes deben tener un radio de redondeo de 1,5 mm para minimizar el grosor y reducir la probabilidad de hundimientos.

Los resaltes no deben tener más de 60% del espesor nominal de la pared para minimizar la contracción.

Aplicaciones de la fundición de uretano

Producción de bajo volumen: La fundición de uretano es una opción ideal para producir de forma rápida y rentable prototipos de plástico de alta calidad, especialmente en casos de bajos volúmenes de producción en los que no es viable el utillaje tradicional.

Pruebas de ingeniería: La fundición de uretano, unida a un utillaje rentable, simplifica la validación de ingeniería y los cambios de diseño, haciéndolos más fáciles y económicos. También permite realizar pruebas funcionales y las certificaciones necesarias antes de la producción en serie.

Modelos estéticos: Las piezas moldeadas de uretano pueden producir una gran variedad de colores, texturas y acabados para lograr una cohesión estética. Para determinar los colores óptimos del producto final, la creación de un molde de silicona para producir varias piezas de fundición, cada una con diseños diferentes, facilita los debates internos durante las reuniones.

Producción avanzada de prototipos: Los moldes de uretano son muy adecuados para las pruebas de consumidores y la evaluación de usuarios por su funcionalidad y calidad. El proceso de fundición permite realizar cambios rápidos para realizar más pruebas o introducirlos en el mercado.