Vacuüm gieten van complexe automotive structurele onderdelen

Nylon-achtige PU-gietonderdelen voor onregelmatige, multi-feature automotive componenten

Automotive structurele componenten combineren vaak meer geometrie dan hun totale omvang suggereert. Gebogen oppervlakken, ribben, verhoogde secties, verzonken gebieden, montagekenmerken en veranderingen in sectiehoogte kunnen allemaal in één onderdeel worden geïntegreerd.

Voor dit project vereiste de klant ongeveer20 zwarte automotive structurele onderdelen. Het onderdeel had een lang, onregelmatig profiel met meerdere gebogen overgangen en kenmerken die in verschillende richtingen uitstaken.

Het produceren van elk onderdeel met CNC-bewerking zou herhaalde instellingen en ingewikkeldere gereedschapstoegang hebben vereist. In plaats daarvan vervaardigden we een mastermodel en gebruikten wesiliconen mal vacuüm gieten met nylon-achtige polyurethaan (PU) om de volledige structuur te reproduceren.

Eén siliconen mal kon doorgaans ongeveer20 onderdelen produceren, waardoor dit een praktische oplossing voor productie in kleine series was voor de door de klant vereiste hoeveelheid.

Projectdetails

Een structureel onderdeel met meer dan simpele rondingen

De productiemanagement van dit component kwam voort uit decombinatie van kenmerken binnen één continue structuur.

Het onderdeel bevat een lang onregelmatig lichaam samen met:

• Gebogen en veranderende oppervlakteprofielen
• Verhoogde en verzonken secties
• Lokale ribben en ondersteunende kenmerken
• Kleine uitsteeksels en montageconstructies
• Kenmerken die verschillende richtingen op wijzen
• Nauwe overgangen tussen structurele gebieden

Deze kenmerken maken het onderdeel anders dan een conventionele doosvormige behuizing of een platte plastic afdekking.

Wanneer CNC-bewerking wordt gebruikt, kunnen sommige kenmerken extra oriëntaties, bevestigingen of gereedschapsbenaderingen vereisen. Voor een batch van ongeveer 20 identieke componenten wordt dezelfde productiemanagement complexiteit voor elk onderdeel herhaald.

Vacuüm gieten bood een andere manier om de geometrie te benaderen.

De geometrie één keer vastleggen, daarna repliceren

Voor dit project werd de complexe geometrie eerst vastgelegd in hetmastermodel.

Er werd vervolgens een siliconen mal rond het voltooide mastermodel gemaakt, die de gebogen oppervlakken, lokale uitsteeksels, ribben, overgangen en andere structurele details vastlegde.

De productielogica werd:

Complex Master → Siliconen mal → Nylon-achtige PU → Herhaalde structurele onderdelen

Zodra de geometrie in de siliconen tooling was overgebracht, kon dezelfde complexe vorm herhaaldelijk worden gereproduceerd zonder elk kenmerk uit massief materiaal te bewerken voor elk individueel onderdeel.

Voor onderdelen in kleine series met onregelmatige geometrie kan deze replicatieaanpak een significant kostenvoordeel bieden.

Eén stuk gieten voor multidirectionele kenmerken

Een belangrijk voordeel van siliconen tooling is de flexibiliteit tijdens het ontvormen.

Voor geschikte geometrieën kan dit kenmerken met verschillende oriëntaties en lokale ondersnijdingen mogelijk maken om te worden opgenomen in eenenkel gegoten component.

Dat was bijzonder nuttig voor dit automotive structurele onderdeel.

Het produceren van het component als één stuk vermeed het opdelen van het ontwerp in meerdere eenvoudigere secties en het achteraf samenvoegen ervan.

Dit helpt bij het verminderen van:

• Lijmverbindingen
• Extra assemblage werk
• Uitlijningsvariatie
• Geraakte dimensionale stapeling
• Zichtbare verbindingsgebieden

Het resultaat is een meer geïntegreerd structureel component voor verdere klantbeoordeling en assemblage.

Nylon-achtige PU voor structurele prototypeonderdelen

Eennylon-achtige polyurethaan (PU) giet hars werd geselecteerd volgens de materiaaleisen van de klant.

Nylon-achtige PU kan een nuttig evenwicht bieden vantaaiheid, slagvastheid, matige flexibiliteit en structurele sterkte, terwijl ook complexe gegoten details worden gereproduceerd.

Dit maakt het geschikt voor bepaalde automotive structurele prototypes en componenten in kleine series waar de klant meer functioneel gedrag nodig heeft dan een puur cosmetisch model.

Nylon-achtige PU is niet identiek aan productie PA6 of PA66. Waar testen afhankelijk is van exacte productie nylon eigenschappen, temperatuurbestendigheid of gespecificeerde automotive materiaalstandaarden, moet het definitieve productiemateriaal afzonderlijk worden geëvalueerd.

Waarom hoeveelheid en geometrie samen moeten worden overwogen

Alleen een lage hoeveelheid maakt vacuüm gieten niet automatisch het beste proces.

De geometrie is net zo belangrijk.

Een eenvoudig plastic component van 20 stuks kan nog steeds economisch zijn om met CNC te bewerken. Maar wanneer die 20 onderdelencomplexe rondingen, meerdere kenmerkrichtingen, onregelmatige overgangen en moeilijk toegankelijke gebieden bevatten, wordt herhaalde bewerking een groter deel van de totale kosten.

Voor dit project kon één siliconen mal doorgaans ongeveer20 gietstukken.

In plaats van complexe bewerkingsoperaties over de hele batch te herhalen, kon de klant eenmalig investeren in het mastermodel en de siliconen tooling en vervolgens de onderdelen repliceren.

Daar kwam het kostenvoordeel vandaan.

Urethaan gieten in kleine series voor automotive onderdelen

Dit project demonstreert een nuttige toepassing vanvacuüm gieten en urethaan gieten voor complexe automotive structurele componenten.

De productiestrategie werd gedreven door:

Onregelmatige geometrie + Multidirectionele kenmerken + Eén stuk constructie + Nylon-achtige PU + Ca. 20 onderdelen

YS Precision ondersteunt vacuüm gieten in kleine series voor custom automotive structurele onderdelen en andere complexe plastic componenten.

Stuur ons uw3D CAD-bestanden, vereiste hoeveelheid, materiaaleisen, kritieke afmetingen en beoogde toepassing. We kunnen de geometrie beoordelen en evalueren of vacuüm gieten, CNC-bewerking of een ander productieproces de betere keuze is.