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>> マスターモデルの作成
>> シリコンモールド作り
>> 真空下での鋳造
>> 脱型と仕上げ
>> 気泡と気孔率
>> 寸法のばらつき
>> 表面仕上げの欠陥
>> 材料の適合性と流れ
>> 金型の耐久性と寿命
>> 空気混入の低減
>> 寸法安定性の確保
>> 表面品質の向上
>> 材料選択の最適化
>> 金型の寿命を延ばす
>> 生産の合理化
● 結論
● よくある質問
>> 3. 表面仕上げに欠陥が見られる場合があるのはなぜですか?
● 引用:
真空モールド鋳造は、複雑な形状と細部を備えた高品質のプロトタイプや少量の量産部品の製造に使用される多用途で広く採用されている製造プロセスです。この方法では、液体ポリウレタンまたは同様の注型材料を真空下でシリコン型に流し込み、気泡や欠陥を除去して優れた複製精度を実現します。多くの国際ブランド、卸売業者、メーカーは、そのコスト効率と品質により、OEM サービスとして真空鋳造に依存しています。
この包括的な記事では、企業で遭遇する一般的な課題について説明します。真空鋳造、それらに対処するための効果的なソリューション、および高品質の出力を保証するための業界のベスト プラクティス。このコンテンツには、真空鋳造プロセスの重要な詳細も組み込まれており、コンテキストを提供して理解を深めます。
真空モールド鋳造（真空鋳造とも呼ばれます）は、真空条件下でシリコーンゴム製の型に液状の樹脂を流し込み、微細部品を製造する製造技術です。真空により金型の充填中に空気やガスのポケットが排除され、部品の欠陥が減り、表面仕上げが向上し、機械的特性が向上します。
型は通常、3D プリンティングまたは CNC 機械加工によって作成されたマスター パターンから製造されます。このため、真空鋳造は、金属工具に費用や時間を費やすことなく、複雑な形状、プロトタイプ、短期間の生産を行うのに特に役立ちます。
真空金型鋳造には、正確で欠陥のない部品を確保するために、明確に定義されたいくつかの手順が含まれます。
このプロセスは、目的の部品の正確なマスター モデルを作成することから始まります。このモデルは、高解像度 3D プリンティング、CNC 加工、積層造形などの高度な技術を使用して製造できます。マスター モデルは、最終的な鋳造部品の忠実度を決定するため、正確な寸法と滑らかな表面を備えた非常に詳細なものである必要があります。
マスターモデルは金型ボックス内に配置され、吊り下げられます。空気の混入を防ぐため、真空下で液体シリコーンゴムをマスターモデル上に流し込みます。シリコーンは、金型のサイズに応じて、通常 40°C ～ 70°C の制御された温度で 8 ～ 16 時間オーブンで硬化します。硬化後、シリコン型を慎重に切り開き、マスターモデルを取り外し、ネガ型の空洞を残します。
2 液型ポリウレタン樹脂またはその他の注型材料は、多くの場合カラー顔料と完全に混合されます。注ぐ前に、樹脂は真空下で脱気され、気泡が除去されます。次に、アセンブリを真空チャンバー内に置いたまま、樹脂をシリコン型に流し込みます。これにより、空気を閉じ込めることなく、樹脂が金型キャビティの細部まで確実に充填されます。
充填後、型はオーブンで硬化され、樹脂が硬化します。硬化時間は材料や部品のサイズによって異なりますが、通常は約 1 時間かかります。
材料が硬化したら、鋳造部品を型から取り外します。余分な樹脂バリはトリミングされ、美的および機能的要件を満たすために、部品にはサンディング、研磨、塗装、コーティングなどの仕上げ作業が行われる場合があります。
このプロセスは、通常、小さな寸法の変化や金型の磨耗により交換が必要になるまで、金型ごとに 10 ～ 30 回繰り返すことができます。
真空モールド鋳造には多くの利点がありますが、品質と効率を最適化するには、いくつかの繰り返し発生する課題に注意が必要です。
鋳物内に閉じ込められた気泡やガスポケットは、構造の完全性を損ない、表面の傷を引き起こし、部品の強度を低下させる可能性があります。不完全な真空排気や不適切な材料混合によって引き起こされることが多く、空気の閉じ込めは依然として重要な問題です。
硬化中の収縮、金型の磨耗、または温度変動により、わずかな寸法の偏差が発生する可能性があります。これらは、重要な用途や公差の厳しい部品に必要な精度に影響します。
表面の欠陥は、鋳型の劣化、不十分な離型、または鋳造中の閉じ込められたガスによって発生します。これらの欠陥は美観を損なう可能性があり、追加の仕上げ手順が必要になります。
真空下でよく流動し、正確に硬化する鋳造材料を選択することが不可欠です。一部の樹脂は真空注型に適していない場合や、品質を確保するために特殊な配合が必要な場合があります。
シリコンモールドは、使用と時間の経過とともに、特に高温条件下では劣化します。金型の完全性が失われると、後の鋳造品に寸法の不正確さや表面欠陥が生じます。
真空注型金型の準備やセットアップには固定費がかかります。品質を犠牲にすることなく金型ごとの生産実行を最大化し、サイクルタイムを管理し、スケジュールを設定することは、費用対効果にとって非常に重要です。
これらの課題に対処するには、テクノロジー、材料、プロセス制御を組み合わせる必要があります。
- 鋳造前に樹脂を真空脱ガスして、溶存ガスを除去します。
- 樹脂の注入および硬化中に、金型チャンバー内の真空レベルを一定に維持します。
- 樹脂をゆっくりと混合し、乱流の撹拌を避けてください。
- 空気が逃げやすくなるように、金型のゲートと通気口を設計します。
・高精度のマスターモデルと金型を採用。
- 硬化温度を注意深く監視および制御してください。
- 金型設計では既知の収縮率を考慮します。
- 摩耗が寸法に影響を与える場合は、金型を直ちに交換してください。
- 金型製作用の高級シリコーン材料に投資します。
- 完全に洗浄し、離型を容易にするために効果的な離型剤を使用します。
- サンディング、研磨、コーティングなどの仕上げ手順を実行します。
・金型の劣化を防ぐため、定期的に点検・メンテナンスを行ってください。
- 樹脂サプライヤーと協力して、真空注型用に配合されたポリウレタンまたはその他の樹脂を選択します。
- 完全な生産の前に、小規模バッチテストを実施して、流れ、硬化、仕上げを検証します。
- 濡れを改善し、気泡の形成を減らすために、添加剤または改質剤を検討してください。
- 極端な熱や湿気を避け、推奨条件下で金型を保管してください。
- 高い鋳造温度への曝露を最小限に抑えます。
- 定期的な金型のメンテナンスと改修をスケジュールします。
- 充填を簡素化し、サイクルタイムを短縮するように金型を設計します。
- 可能な場合は、混合、注入、硬化に自動化を利用します。
- 金型の使用効率を最大化するために生産バッチを計画します。
真空モールド鋳造は、詳細なプロトタイプや小規模から中規模の生産工程に非常に効果的な製造ルートを提供し、優れた表面仕上げ、寸法精度、設計の複雑さを実現します。ただし、気泡、寸法のばらつき、表面欠陥、材料の制限、金型の摩耗は重大な課題であり、意図的なプロセス制御とベストプラクティスの実装が必要です。
真空条件を注意深く管理し、適切な材料を選択し、金型をメンテナンスし、仕上げプロセスを適用することで、メーカーはこれらのハードルを克服して、一貫した高品質の部品を実現できます。このため、プロトタイピングと製造において優れたものを目指している Shangchen のような企業を含む、世界的なブランドや OEM 生産者にとって、真空鋳造は不可欠かつ強力なサービスとなっています。
気泡は、樹脂の混合中、注入中、または金型内に空気やガスが閉じ込められると発生します。樹脂材料の適切な脱気と真空状態の維持により、気泡が大幅に減少します。
精密なマスター モデルと金型を使用し、硬化温度を慎重に制御し、収縮を考慮することで、一貫した寸法を維持できます。
表面欠陥は、金型の摩耗、空気の閉じ込め、または不十分な離型によって発生します。定期的な金型のメンテナンスと仕上げプロセスにより、これらの問題は最小限に抑えられます。
いいえ、樹脂は真空下で良好な流動性と硬化特性を備えていなければなりません。ポリウレタンが最も一般的です。他のものはテストまたは配合の調整が必要です。
通常、シリコーン型は、手入れ、材料、部品の複雑さに応じて、10 ～ 30 回の鋳造サイクルに耐えます。適切な保管とメンテナンスにより、金型の寿命が延びます。
[1](https://formlabs.com/blog/vacuum-casting-urethane-casting-polyurethane-casting/)
[2](https://www.immould.com/vacuum-casting/)
[3](https://an-prototype.com/ultimate-guide-to-vacuum-casting/)
[4](https://xdmining.in/2024/10/02/elementor-11005/)
[5](https://objectify.co.in/a-comprehensive-guide-to-vacuum-casting-everything-you-need-to-know/uncategorized/)
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[7](https://blog.isa.org/what-are-vacuum-casting-factories-a-comprehensive-guide-to-the-manufacturing-process)
[8](https://leadrp.net/blog/overview-of-vacuum-casting/)
[9](https://www.kemalmfg.com/complete-guide-to-vacuum-casting/)
[10](https://www.rapiddirect.com/blog/vacuum-casting-design-guide/)
