Odlewanie próżniowe złożonych samochodowych części konstrukcyjnych

Odlewanie PU przypominającego nylon dla nieregularnych, wielofunkcyjnych komponentów samochodowych

Samochodowe części konstrukcyjne często łączą w sobie więcej geometrii, niż sugeruje ich ogólny rozmiar. Zakrzywione powierzchnie, żebra, podniesione sekcje, wnęki, elementy montażowe i zmiany wysokości przekroju mogą być zintegrowane w jednej części.

W ramach tego projektu klient wymagał około20 czarnych samochodowych części konstrukcyjnych. Komponent miał długi, nieregularny profil z wieloma zakrzywionymi przejściami i elementami skierowanymi w różnych kierunkach.

Produkcja każdej części metodą obróbki CNC wymagałaby wielokrotnych ustawień i bardziej skomplikowanego dostępu narzędzi. Zamiast tego wykonaliśmy wzorzec główny i zastosowaliśmyodlewanie próżniowe z form silikonowych z poliuretanem przypominającym nylon (PU) do odtworzenia kompletnej struktury.

Jedna forma silikonowa mogła zazwyczaj wyprodukować około20 części, co czyniło to praktycznym rozwiązaniem produkcyjnym dla małych serii, odpowiadającym wymaganej przez klienta ilości.

Szczegóły projektu

Część konstrukcyjna o bardziej złożonych krzywiznach

Wyzwanie produkcyjne tego komponentu wynikało zpołączenia elementów w jednej ciągłej strukturze.

Część obejmuje długi, nieregularny korpus wraz z:

• Zakrzywione i zmieniające się profile powierzchni
• Podniesione i wpuszczone sekcje
• Lokalne żebra i elementy wspierające
• Małe występy i struktury montażowe
• Elementy skierowane w różne strony
• Wąskie przejścia między obszarami konstrukcyjnymi

Te cechy odróżniają tę część od konwencjonalnej obudowy w kształcie pudełka lub płaskiej osłony plastikowej.

Przy użyciu obróbki CNC, niektóre elementy mogą wymagać dodatkowych orientacji, mocowań lub podejść narzędzi. Dla partii około 20 identycznych komponentów, to samo złożenie produkcyjne jest powtarzane dla każdej części.

Odlewanie próżniowe zapewniło inny sposób podejścia do geometrii.

Raz uchwyć geometrię, a następnie ją powielaj

W tym projekcie złożona geometria została najpierw ustalona wewzorcu głównym.

Następnie wokół gotowego wzorca wykonano formę silikonową, która uchwyciła zakrzywione powierzchnie, lokalne występy, żebra, przejścia i inne detale konstrukcyjne.

Logika produkcji stała się:

Złożony wzorzec → Forma silikonowa → Poliuretan przypominający nylon → Powtarzalne części konstrukcyjne

Po przeniesieniu geometrii do narzędzia silikonowego, ta sama złożona forma mogła być powtarzalnie odtwarzana bez konieczności obrabiania każdego elementu z litego materiału dla każdej indywidualnej części.

Dla części produkowanych w małych seriach o nieregularnej geometrii, to podejście replikacyjne może zaoferować znaczącą przewagę kosztową.

Odlewanie jednoczęściowe dla elementów wielokierunkowych

Jedną z ważnych zalet narzędzi silikonowych jest ich elastyczność podczas rozformowywania.

Dla odpowiednich geometrii, może to pozwolić na włączenie elementów o różnych orientacjach i lokalnych podcięciach dojednego odlewanego komponentu.

Było to szczególnie przydatne dla tej samochodowej części konstrukcyjnej.

Produkcja komponentu jako jednej części pozwoliła uniknąć podziału projektu na wiele prostszych sekcji i ich późniejszego łączenia.

Pomaga to zredukować:

• Połączenia klejone
• Dodatkowe prace montażowe
• Wariacje w wyrównaniu
• Tolerancje wymiarowe związane z połączeniami
• Widoczne obszary połączeń

Wynikiem jest bardziej zintegrowany komponent konstrukcyjny do dalszej oceny i montażu przez klienta.

PU przypominający nylon do prototypów konstrukcyjnych

Wybranożywica odlewnicza poliuretanowa przypominająca nylon (PU) zgodnie z wymaganiami materiałowymi klienta.

PU przypominający nylon może zapewnić użyteczną równowagęwytrzymałości, odporności na uderzenia, umiarkowanej elastyczności i wytrzymałości konstrukcyjnej, jednocześnie odtwarzając złożone detale odlewane.

To czyni go odpowiednim dla niektórych samochodowych prototypów konstrukcyjnych i komponentów produkowanych w małych seriach, gdzie klient potrzebuje bardziej funkcjonalnego zachowania niż czysto kosmetyczny model.

PU przypominający nylon nie jest identyczny z produkcyjnym PA6 lub PA66. Tam, gdzie testy zależą od dokładnych właściwości produkcyjnych nylonu, odporności na temperaturę lub określonych norm materiałowych dla motoryzacji, materiał produkcyjny powinien być oceniony oddzielnie.

Dlaczego ilość i geometria muszą być rozpatrywane razem

Niska ilość sama w sobie nie sprawia automatycznie, że odlewanie próżniowe jest najlepszym procesem.

Geometria ma równie duże znaczenie.

Prosty komponent plastikowy produkowany w 20 sztukach może nadal być ekonomiczny do obróbki CNC. Ale gdy te 20 części zawierazłożone krzywizny, wiele kierunków elementów, nieregularne przejścia i obszary trudnego dostępu narzędzi, powtarzalna obróbka staje się większą częścią całkowitego kosztu.

W tym projekcie jedna forma silikonowa mogła zazwyczaj obsłużyć około20 odlewów.

Zamiast powtarzać złożone operacje obróbki dla całej partii, klient mógł zainwestować raz we wzorzec i narzędzie silikonowe, a następnie powielać części.

Stąd wzięła się przewaga kosztowa.

Odlewanie uretanowe w małych seriach dla części samochodowych

Ten projekt demonstruje użyteczne zastosowanieodlewania próżniowego i odlewania uretanowego dla złożonych samochodowych części konstrukcyjnych.

Strategia produkcyjna była napędzana przez:

Nieregularna geometria + Wielokierunkowe elementy + Konstrukcja jednoczęściowa + PU przypominający nylon + Około 20 części

YS Precision wspiera odlewanie próżniowe w małych seriach dla niestandardowych samochodowych części konstrukcyjnych i innych złożonych komponentów plastikowych.

Wyślij nam swojepliki CAD 3D, wymaganą ilość, wymagania materiałowe, krytyczne wymiary i zamierzone zastosowanie. Możemy ocenić geometrię i określić, czy odlewanie próżniowe, obróbka CNC, czy inny proces produkcyjny będzie najlepszym rozwiązaniem.