
ข้อสรุปสำคัญ : อากาศที่ติดอยู่ในแม่พิมพ์ซิลิโคนเป็นสาเหตุหลักของการเกิดช่องว่าง รูเล็กๆ บนพื้นผิว และการเติมที่ไม่สมบูรณ์ในการหล่อแบบสุญญากาศด้วยโพ ลียูรีเทน การออกแบบการระบายอากาศของแม่พิมพ์ซิลิโคน ที่มีประสิทธิภาพ มักใช้กลยุทธ์ "เทต่ำ ระบายอากาศสูง" ที่ขึ้นอยู่กับการใช้งาน โดยวางช่องระบายอากาศขนาดเล็กกระจายอยู่ (โดยทั่วไปมีความลึกเริ่มต้นที่ 0.025 มม. – 0.050 มม. ขึ้นอยู่กับความหนืดของเรซิน ความแข็งของแม่พิมพ์ และรูปทรง) ที่จุดสูงสุด ช่องตัน และบริเวณที่เติมครั้งสุดท้าย เพื่อช่วยระบายอากาศออกไปพร้อมทั้งลดการเกิดครีบเรซินให้น้อยที่สุด
การระบายอากาศในแม่พิมพ์ซิลิโคนคืออะไร?
การระบายอากาศในแม่พิมพ์ซิลิโคน คือเทคนิคการออกแบบช่องขนาดเล็ก ร่องคม หรือท่อภายในโพรงแม่พิมพ์ซิลิโคน เพื่อให้อากาศที่ถูกแทนที่ระบายออกไปขณะที่เรซินเหลวไหลเข้าไป
ทำไมการระบายอารมณ์จึงสำคัญ?
การระบายอากาศมีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากอากาศที่ติดอยู่ภายในโพรงแม่พิมพ์ที่ไม่มีการระบายอากาศหรือมีการระบายอากาศไม่ดี จะสร้างแรงต้านทานทางลม อุปสรรคในการเคลื่อนที่ของอากาศนี้จะนำไปสู่รอยบุ๋มที่ไม่สวยงาม ช่องว่างภายในโครงสร้าง หรือข้อบกพร่องจากการฉีดขึ้นรูปไม่เต็มชิ้นงาน ซึ่งอาจทำให้ชิ้นส่วนไม่ผ่านการตรวจสอบคุณภาพ
หมายเหตุขอบเขต : คู่มือนี้เน้นไปที่แม่พิมพ์ซิลิโคนสำหรับการหล่อแบบสุญญากาศของโพลียูรีเทน/ยูรีเทนเป็นหลัก แม้ว่าหลักการระบายอากาศหลายอย่างจะสามารถนำไปใช้กับกระบวนการหล่อด้วยแม่พิมพ์ซิลิโคนอื่นๆ ได้เช่นกัน
แม้แต่ในห้องสุญญากาศสูง การเทเรซินโพลียูรีเทนหรืออีพ็อกซี่เหลวลงในแม่พิมพ์ซิลิโคนก็อาจทำให้เกิดฟองอากาศติดอยู่ได้ หากโพรงแม่พิมพ์ไม่มีทางระบายอากาศที่ออกแบบมาอย่างเหมาะสม เมื่อเรซินเหลวไหลเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ อากาศที่ถูกแทนที่ก็จะถูกอัดแน่นกับจุดที่สูง มุมภายใน ร่องลึก และส่วนที่เว้าแหว่ง หากไม่มีช่องระบายอากาศในแม่พิมพ์ซิลิโคน อย่างเหมาะสม ฟองอากาศที่ติดอยู่เหล่านี้จะส่งผลเสียต่อความเรียบของพื้นผิวและความหนาแน่นของชิ้นงาน
การออกแบบระบบระบายอากาศในแม่พิมพ์ซิลิโคนให้มีประสิทธิภาพนั้น จำเป็นต้องสร้างสมดุลระหว่างพลศาสตร์ของไหล อัตราการแทนที่อากาศ และรูปทรงของชิ้นส่วนในระหว่างขั้นตอนการออกแบบเพื่อการผลิต (DFM) คู่มือทางเทคนิคนี้จะอธิบายถึงกลไกการดักจับอากาศ ขนาดเริ่มต้นที่เหมาะสมสำหรับช่องระบายอากาศ ขั้นตอนการวางตำแหน่งช่องระบายอากาศในแม่พิมพ์ DFM แบบทีละขั้นตอน และแนวทางการแก้ไขปัญหาเชิงปฏิบัติเพื่อลดฟองอากาศในการหล่อซิลิโคน
กลไกการดักจับอากาศในการหล่อแบบสุญญากาศ

อะไรคือสาเหตุที่ทำให้เกิดฟองอากาศในแม่พิมพ์ซิลิโคน?
อากาศที่ติดอยู่ในแม่พิมพ์ซิลิโคนเกิดขึ้นเมื่อเรซินเหลวที่ไหลเข้ามาล้อมรอบฟองอากาศในจุดที่สูงเป็นพิเศษ ช่องว่างตัน หรือบริเวณที่การไหลมาบรรจบกัน ทำให้ทางออกถูกปิดก่อนที่อากาศจะถูกแทนที่ได้อย่างสมบูรณ์
การหล่อแบบสุญญากาศสามารถขจัดความจำเป็นในการใช้ช่องระบายอากาศในแม่พิมพ์ได้หรือไม่?
ไม่ แม้ว่าการหล่อแบบสุญญากาศจะทำงานในห้องปิดผนึกที่ดูดอากาศออกจนเหลือความดันประมาณ 28–29 นิ้วปรอท ภายใต้สภาวะบรรยากาศปกติ แต่การดูดอากาศออกจะช่วยขจัดอากาศในบรรยากาศออกจากห้อง แต่ไม่รับประกันว่าจะขจัดอากาศออกจากแม่พิมพ์ที่ซับซ้อนและปิดสนิทได้อย่างสมบูรณ์ ช่องระบายอากาศแม่พิมพ์ซิลิโคน ยังคงมีความจำเป็นในการกำหนดเส้นทางที่ชัดเจนสำหรับอากาศในโพรงที่ถูกแทนที่ ในขณะที่เรซินเหลวเคลื่อนตัวไปข้างหน้า
การไหลของเรซินขาเข้า → แทนที่อากาศในโพรง → อากาศไปเจอกับส่วนที่นูนสูง/ช่องตัน → เรซินอุดทาง → เกิดข้อบกพร่องจากอากาศที่ถูกกักไว้
เมื่อโพลียูรีเทนเหลวไหลผ่านท่อหลัก มันจะเติมเต็มโพรงแม่พิมพ์จากจุดต่ำสุดขึ้นไป เมื่อระดับของเหลวสูงขึ้น อากาศภายในโพรงแม่พิมพ์จะต้องระบายออกในอัตราที่สอดคล้องกับการไหลของเรซินปริมาตร โพรงแม่พิมพ์ที่ลึก หมุดแกนตัน ซี่โครงแคบ และส่วนที่เว้าแหว่งนั้นมีความเสี่ยงเป็นพิเศษ เนื่องจากช่องทางการไหลที่แคบทำให้เรซินส่วนหน้าเชื่อมต่อกันและปิดช่องเปิดก่อนที่อากาศจะระบายออกหมด
เมื่อเรซินห่อหุ้มช่องว่างที่แยกออกมา อากาศอัดจะสร้างกำแพงลมกั้นกับผนังซิลิโคนที่มีความยืดหยุ่น ส่งผลให้เกิดข้อบกพร่องในการหล่อซิลิโคนหลักๆ สามประเภท:
รูพรุนบนผิวหน้า ("ฟองอากาศแบบแชมเปญ") : ฟองอากาศขนาดเล็กมากที่ติดอยู่ตามพื้นผิวของเครื่องสำอาง
ช่องว่างภายใน : ช่องว่างอากาศขนาดใหญ่ภายในส่วนผนังหนา ซึ่งลดทอนความแข็งแรงเชิงกล
การหล่อไม่สมบูรณ์ (การเติมที่ไม่สมบูรณ์) : เกิดการกักเก็บอากาศอย่างรุนแรง โดยแรงดันอากาศทำให้เรซินเหลวไม่สามารถไหลไปถึงส่วนที่เป็นซี่บางๆ หรือส่วนประกอบของแม่พิมพ์ที่อยู่ห่างออกไปได้
การวินิจฉัยปัญหาการระบายอากาศเทียบกับปัญหาการผสม
ในทางปฏิบัติทางวิศวกรรมมาตรฐาน ช่างเทคนิคจะแยกแยะความแตกต่างระหว่างข้อบกพร่องในการระบายอากาศและข้อผิดพลาดในการผสม/การกำจัดก๊าซ:
ข้อบกพร่องจากการระบายอากาศ : ฟองอากาศหรือช่องว่างปรากฏขึ้นอย่างสม่ำเสมอในตำแหน่งเดียวกันในชิ้นงานหล่อหลายชิ้น โดยทั่วไปจะเกิดขึ้นที่จุดสูงสุดทางเรขาคณิต ปลายสัน หรือบริเวณที่เติมวัสดุเป็นครั้งสุดท้าย
ข้อบกพร่องจากการผสมหรือการไล่ฟองอากาศ : ฟองอากาศขนาดเล็กกระจายตัวอย่างไม่เป็นระเบียบทั่วทั้งปริมาตร ของชิ้นส่วน ซึ่งบ่งชี้ว่าการไล่ฟองอากาศในเรซินก่อนการเทไม่เพียงพอ หรือมีอากาศเข้าไปในระหว่างการผสม มากกว่า การวางตำแหน่งช่องระบายอากาศของแม่พิมพ์ที่ไม่ดี
หลักการพื้นฐานของการออกแบบระบบระบายอากาศสำหรับแม่พิมพ์ซิลิโคน

ควรติดตั้งช่องระบายอากาศของแม่พิมพ์ซิลิโคนไว้ที่ใด?
ควรติดตั้งช่องระบายอากาศของแม่พิมพ์ซิลิโคนในตำแหน่งที่สูงที่สุดในแนวตั้งของชิ้นส่วนตามทิศทางการหล่อ ที่ปลายของซี่โครงภายใน ภายในช่องตัน ตามแนวรอยต่อ และบริเวณที่เติมเรซินครั้งสุดท้ายซึ่งเป็นจุดที่แนวหน้าของเรซินมาบรรจบกัน
ก่อนที่จะติดตั้งช่องระบายอากาศ วิศวกรเครื่องมือที่มีประสบการณ์จะตรวจสอบการวางแนวในแบบ CAD เพื่อกำหนดเส้นทางการไหลที่คาดการณ์ไว้จากท่อป้อนหลัก
[ช่องระบายอากาศ / ส่วนหัวสำหรับระบายน้ำล้น] (จุดสูงสุด)
▲ (การแทนที่อากาศที่ลอยขึ้น)
โพรงแม่พิมพ์ (ระดับเรซินที่เพิ่มขึ้น)
▲ ช่องต่อ/ประตูหลัก (จุดต่ำสุด)
1. "เทน้ำน้อย ระบายอากาศมาก"
แนวคิดพื้นฐานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการออกแบบช่องระบายอากาศของแม่พิมพ์ซิลิโคนคือแนวทาง "เทต่ำ ระบายอากาศสูง" โดยที่ช่องทางไหลหลักจะอยู่ต่ำกว่าในโพรงแม่พิมพ์ และช่องระบายอากาศจะอยู่ตรงข้ามกันที่จุดสูงกว่า การไหลเข้าจากจุดต่ำกว่าจะช่วยให้เรซินไหลขึ้นอย่างสม่ำเสมอ กวาดอากาศขึ้นไปด้านหน้าของของเหลวไปยังช่องระบายอากาศที่จุดสูงกว่า แทนที่จะดักจับฟองอากาศด้วยการกระเด็นแบบปั่นป่วน
หมายเหตุทางวิศวกรรม : แม้ว่าหลักการ "เทเรซินต่ำ ระบายอากาศสูง" จะเป็นแนวทางที่ใช้ได้จริง แต่ตำแหน่งของช่องเทและช่องระบายอากาศที่เหมาะสมที่สุดนั้นขึ้นอยู่กับลักษณะการใช้งานอย่างเคร่งครัด จะต้องปรับแต่งตามทิศทางของชิ้นส่วน รูปทรงของแม่พิมพ์ ความหนืดของเรซิน ความยาวของทางเดินการไหล และพื้นที่การเติมครั้งสุดท้ายที่เฉพาะเจาะจง
2. ระบบระบายอากาศแบบกระจายหลายจุด
สำหรับชิ้นส่วนที่มีรูปทรงซับซ้อน การใช้ช่องระบายอากาศด้านบนเพียงช่องเดียวมักไม่เพียงพอ การกระจายช่องระบายอากาศ ขนาดเล็กหลายช่อง ไปตามส่วนที่นูนและส่วนโค้งภายในของแม่พิมพ์ซิลิโคนนั้นมีประสิทธิภาพมากกว่าการทำช่องระบายอากาศขนาดใหญ่เพียงช่องเดียวอย่างเห็นได้ชัด
หมายเหตุทางวิศวกรรม : ผู้ผลิตแม่พิมพ์หลีกเลี่ยงการขยายช่องระบายอากาศโดยตรง เพราะช่องระบายอากาศที่ใหญ่เกินไปจะทำให้เรซินเหลวไหลออกก่อนกำหนด ส่งผลให้เกิดเศษเรซินส่วนเกิน การตัดแต่งด้วยมือเพิ่มขึ้น การบิดเบี้ยวของขนาด และเพิ่มความเสี่ยงต่อการฉีกขาดของซิลิโคนที่มีความยืดหยุ่นระหว่างการถอดแม่พิมพ์
3. การระบายอากาศในบริเวณเติมน้ำครั้งสุดท้าย
บริเวณที่เรซินเหลวไหลไปถึงเป็นส่วนสุดท้าย คือบริเวณในโพรงชิ้นงานที่เรซินเหลวไหลไปถึงเป็นส่วนสุดท้าย เนื่องจากความหนาของผนังที่ไม่สม่ำเสมอ สิ่งกีดขวางทางเรขาคณิต หรือระยะห่างจากช่องทางไหลของเรซิน บริเวณที่เรซินเหลวไหลไปถึงเป็นส่วนสุดท้ายที่พบได้ทั่วไป ได้แก่:
ขอบบนของผนังแนวตั้งบางๆ
ช่องลับลึกและช่องสำหรับหมุดแกน
แนวการไหลที่ตัดกัน (แนวเชื่อม)
ขอบด้านนอกสุดที่อยู่ห่างจากจุดเชื่อมต่อชิ้นส่วนมากที่สุด
ควรประเมินพื้นที่เติมครั้งสุดท้ายแต่ละแห่งที่ระบุไว้ เพื่อพิจารณาการระบายอากาศโดยเฉพาะ โดยควรเพิ่มช่องระบายอากาศขนาดเล็กหรือช่องแคบในบริเวณที่มีแนวโน้มว่าจะมีอากาศติดอยู่
4. ท่อเฮดเดอร์และท่อไรเซอร์ส่วนเกิน
สำหรับชิ้นส่วนตกแต่งหรือโครงสร้างที่ยังมีฟองอากาศขนาดเล็กหลงเหลืออยู่ตามผนังซิลิโคน ช่างทำแม่พิมพ์จะติดช่องระบายอากาศเข้ากับท่อระบาย (หรือก้านส่ง) ท่อระบายทำหน้าที่เป็นอ่างรองรับที่อยู่เหนือขอบชิ้นส่วน เมื่อเรซินเติมเต็มช่องว่าง มันจะพาฟองอากาศที่ขยายตัวเข้าไปในก้านส่ง เมื่อแข็งตัวแล้ว ก้านส่งจะถูกตัดแต่งและตกแต่งให้เรียบร้อย
แนวทางการกำหนดขนาดและรูปทรงของช่องระบายอากาศ
การออกแบบช่องระบายอากาศของแม่พิมพ์ซิลิโคน ที่มีประสิทธิภาพ จำเป็นต้องสร้างสมดุลระหว่างการระบายอากาศกับการกักเก็บเรซิน ช่องระบายอากาศต้องมีพื้นที่หน้าตัดเพียงพอสำหรับการระบายอากาศที่ถูกแทนที่ ในขณะเดียวกันก็ต้องแคบพอที่จะจำกัดการไหลของโพลียูรีเทนเหลวและลดการเกิดรอยย่นให้น้อยที่สุด
รูปทรงเรขาคณิตของช่องระบายอากาศตามแนวแบ่งส่วน
ความลึกของโพรง: 0.025–0.050 มม. (โดยทั่วไป) ──► ลักษณะภายนอกของแม่พิมพ์
แม่พิมพ์ซิลิโคนส่วนบน ◄ ช่องระบายอากาศ ► แม่พิมพ์ซิลิโคนส่วนล่าง
ขนาดช่องระบายอากาศที่แนะนำจะแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับความหนืดของเรซิน ความแข็งของแม่พิมพ์ และรูปทรงของโพรงแม่พิมพ์:
เทคนิคการระบายอากาศ | ขนาดที่แนะนำ | ตำแหน่งโพรงฟันที่เหมาะสม | การใช้งานหลักและข้อมูลความเสี่ยง |
|---|---|---|---|
ช่องระบายอากาศแบบไมโครสล็อต | ความลึก: 0.025 มม. – 0.050 มม. ความกว้าง: 1.5 มม. – 3.0 มม. | เส้นแบ่งเขต, พื้นผิวราบ | โพลียูรีเทนที่มีความหนืดต่ำถึงปานกลาง ช่วยลดความเสี่ยงจากการเกิดประกายไฟได้อย่างมากเมื่อเลือกขนาดที่เหมาะสม |
รอยกรีดมีดโกน (เส้นแบ่งผม) | ความลึก: ปิดผนึกเองได้ (0 มม. ในสภาวะคงที่) ความยาว: 5.0 มม. – 10.0 มม. | ตามแนวเส้นแบ่งแม่พิมพ์ที่ยืดหยุ่นได้ | การหล่อแบบสุญญากาศมาตรฐาน; จะยืดหยุ่นเปิดออกเมื่อความดันแตกต่างกัน และจะปิดสนิทเมื่อความดันเท่ากัน |
ช่องระบายอากาศแบบท่อ (ท่อทองเหลือง) | เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน: 1.0 มม. – 2.5 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก: 1.5 มม. – 3.0 มม. | บอสที่แยกเดี่ยว, กระเป๋าที่ลึก, ซี่โครงภายใน | ลักษณะเด่นคืออัตราส่วนความยาวต่อความกว้างสูง จำเป็นต้องตัดแต่งก้านท่อหลังการอบแห้ง |
ส่วนหัวล้น (ไรเซอร์) | เส้นผ่านศูนย์กลาง: 3.0 มม. – 6.0 มม. ความสูง: 10.0 มม. – 15.0 มม. | ยอดสูงสุดทางเรขาคณิต | ชิ้นส่วนตกแต่งหรือชิ้นส่วนทางแสงที่สำคัญ; ดักจับอากาศที่เหลืออยู่เหนือพื้นผิวการทำงาน |
ตามที่ได้กล่าวไว้ในคู่มือของ LKprototype เกี่ยวกับแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการออกแบบช่องระบายอากาศและช่องทางเข้าในการหล่อแบบสุญญากาศ การตัดช่องขนาดเล็กที่มีความลึกระหว่าง 0.025 มม. ถึง 0.050 มม. ถือเป็นจุดเริ่มต้นที่เหมาะสมสำหรับเรซินโพลียูรีเทนมาตรฐาน โดยใช้แรงตึงผิวของเหลวเพื่อป้องกันการไหลซึมของเรซินมากเกินไป อย่างไรก็ตาม ขนาดของช่องระบายอากาศที่แน่นอนจะต้องได้รับการตรวจสอบผ่านการหล่อทดลองสำหรับสูตรที่มีความหนืดสูงหรือสูตรที่มีสารเติมแต่ง
ขั้นตอนการทำงาน DFM แบบทีละขั้นตอนสำหรับการวางตำแหน่งช่องระบายอากาศ
การออกแบบระบบระบายอากาศสำหรับแม่พิมพ์ซิลิโคนที่มีประสิทธิภาพนั้นครอบคลุมถึงการวิเคราะห์ด้วยโปรแกรม CAD ดิจิทัล การเตรียมแม่แบบหลัก และการตกแต่งแม่พิมพ์จริง
ขั้นตอนที่ 1: การตรวจสอบการวางแนว CAD และเส้นทางการไหล
ก่อนที่จะหุ้มแม่พิมพ์ด้วยซิลิโคน RTV ให้ประเมินแบบจำลอง CAD 3 มิติในทิศทางการหล่อที่เสนอไว้ก่อน:
ระบุลักษณะทางเรขาคณิตที่ต่ำที่สุดสำหรับการยึดติดของท่อฉีดหลัก
ระบุจุดสูงสุดในบริเวณนั้น ซี่โครงภายใน ปุ่มนูน และช่องลับต่างๆ
ประเมินความแปรผันของความหนาของผนัง ผนังที่บางกว่าจะมีความต้านทานการไหลสูงกว่า ส่งผลให้พื้นที่การเติมเต็มครั้งสุดท้ายที่คาดการณ์ไว้เปลี่ยนแปลงไป
วิศวกรที่ทำการตรวจสอบ DFM (Design for Manufacturing) ในกระบวนการหล่อแบบสุญญากาศแบบทีละขั้นตอนจะกำหนดทิศทางการวางชิ้นส่วนตั้งแต่เนิ่นๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเส้นทางการป้อนวัสดุและช่องระบายอากาศ ก่อนที่จะทำการพิมพ์แม่แบบ 3 มิติ
ขั้นตอนที่ 2: การติดชิ้นส่วนแม่แบบและช่องระบายอากาศ
เมื่อสร้างแบบจำลองหลักโดยใช้การพิมพ์ 3 มิติแบบ SLA/SLS หรือ การตัดเฉือน CNCที่มีความแม่นยำสูงสามารถต่อท่อระบายอากาศเข้ากับจุดสูงที่กำหนดไว้ได้โดยตรง:
ติดแท่งพลาสติกแข็งหรือแท่งลวดเส้นเล็ก (โดยทั่วไปมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.0 มม. ถึง 2.0 มม.) เข้ากับจุดยอดที่กำหนดไว้
ติดตั้งท่อระบายอากาศขึ้นไปทางขอบโครงของกล่องแม่พิมพ์
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าท่อระบายอากาศทำมุมขึ้นอย่างต่อเนื่องโดยไม่หย่อนหรือเป็นห่วง ซึ่งอาจทำให้เรซินดักจับอากาศได้
ขั้นตอนที่ 3: การระบายอากาศของแม่พิมพ์ซิลิโคน
เมื่อซิลิโคน RTV แข็งตัวรอบแบบพิมพ์ต้นแบบและถูกตัดตามแนวรอยต่อแล้ว สามารถเพิ่มช่องระบายอากาศด้วยมือเพิ่มเติมได้:
วิธีการใช้ท่อทองเหลืองคม : ตามที่ระบุไว้ในคู่มือการระบายอากาศของแม่พิมพ์ซิลิโคนของ Smooth-Onให้เหลาขอบด้านในของท่อทองเหลืองผนังบางให้แหลม บิดท่อผ่านซิลิโคนจากช่องที่นูนที่สุดออกไปด้านนอกเพื่อเจาะรูระบายอากาศทรงกระบอกที่เรียบร้อย
วิธีการกรีดด้วยมีดโกน : ใช้มีดผ่าตัดกรีดเป็นรอยเล็กๆ ตามแนวรอยต่อของแม่พิมพ์ซิลิโคนสองส่วนรอยกรีดเหล่านี้จะยืดออกภายใต้แรงดันที่แตกต่างกันระหว่างการหล่อ และจะปิดลงเมื่อแรงดันลดลง
ขั้นตอนที่ 1: จัดวางโมเดล CAD ให้ถูกต้อง ► ขั้นตอนที่ 2: เพิ่มช่องระบายอากาศลงในแบบพิมพ์หลัก ► ขั้นตอนที่ 3: เทและอบซิลิโคน ► ขั้นตอนที่ 4: เจาะ/ตัดช่องระบายอากาศตามแนวเส้นแบ่งชิ้นงาน
ขั้นตอนที่ 4: การไล่แก๊สออกจากระบบสุญญากาศและการปรับเทียบแรงดัน
ช่องระบายเชื้อราทำงานควบคู่ไปกับวงจรควบคุมแรงดันภายในห้อง:
การไล่ฟองอากาศในซิลิโคนก่อนการเท : ไล่ฟองอากาศออกจากซิลิโคนเหลวชนิดบ่มด้วยแพลทินัมโดยใช้ระบบสุญญากาศที่ระดับประมาณ 28–29 นิ้วปรอท ภายใต้สภาวะบรรยากาศมาตรฐาน หลังจากผสมแล้ว เพื่อกำจัดอากาศที่ปนอยู่
การเทในห้องสุญญากาศ : ลำดับการผสม การไล่แก๊ส และการเทเรซินขึ้นอยู่กับคำแนะนำของผู้ผลิตเรซินและการตั้งค่าอุปกรณ์หล่อสุญญากาศเฉพาะนั้นๆ ไม่ว่าจะเป็นขั้นตอนการใช้งานอุปกรณ์แบบใด การระบายอากาศในแม่พิมพ์อย่างมีประสิทธิภาพก็ยังคงช่วยให้มีเส้นทางที่ชัดเจนสำหรับอากาศที่ถูกแทนที่ในโพรงแม่พิมพ์ขณะที่ระดับของเหลวสูงขึ้น
วงจรการระบายอากาศในห้องหล่อ : คืนความดันบรรยากาศกลับเข้าไปในห้องหล่อหลังจากเทเรซินแล้ว ผลของวงจรความดันขึ้นอยู่กับระบบเรซิน ขนาดฟองอากาศ และสภาวะกระบวนการ วงจรความดันไม่ควรใช้แทนการระบายอากาศในแม่พิมพ์หรือการไล่แก๊สออกจากเรซินอย่างถูกต้อง
ตารางวินิจฉัย: การแก้ไขปัญหาข้อบกพร่องในการหล่อที่เกี่ยวข้องกับการระบายอากาศ
จะแก้ไขปัญหาฟองอากาศและข้อบกพร่องในการหล่อได้อย่างไร?
เพื่อแก้ไขปัญหาฟองอากาศและข้อบกพร่องในการหล่อ ให้ตรวจสอบตำแหน่งข้อบกพร่องบนชิ้นส่วนที่ผ่านการอบแล้ว ฟองอากาศเฉพาะจุดที่จุดสูงสุดหรือปลายสันบ่งชี้ถึงการระบายอากาศที่ไม่ดี ซึ่งจำเป็นต้องเพิ่มท่อระบายอากาศหรือรอยกรีด ในขณะที่ฟองอากาศขนาดเล็กที่กระจายอยู่ทั่วไปจำเป็นต้องปรับปรุงการไล่ฟองอากาศออกจากเรซินก่อนการหล่อ
การตรวจสอบชิ้นงานหล่อจริงจะให้เบาะแสโดยตรงสำหรับการวินิจฉัย ปัญหา การออกแบบช่องระบายอากาศของแม่พิมพ์ซิลิโคน :
ความบกพร่องทางสายตา | การวิเคราะห์สาเหตุราก | การดำเนินการแก้ไขการระบายอากาศ |
|---|---|---|
ช่องว่างทรงกลมขนาดใหญ่บริเวณจุดสูง | อากาศไม่สามารถเล็ดลอดออกจากโครงสร้างส่วนบนสุดได้ เนื่องจากของเหลวลอยตัวสูงขึ้น | ติดตั้งท่อระบายน้ำล้น (เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 3.0 มม.) ที่จุดสูงสุดของบริเวณช่องว่าง |
ซี่โครงไม่สมบูรณ์ / ช็อตสั้น | อากาศที่ถูกกักอยู่ในช่องตันแคบๆ ทำให้เกิดการหยุดแบบใช้ลม | เจาะรูระบายอากาศขนาด 1.0 มม. ที่ปลายสัน หรือใช้มีดโกนกรีดเป็นรอยตามแนวรอยแยก |
กลุ่มของรูเล็กๆ บนพื้นผิว | ฟองอากาศขนาดเล็กเกาะติดกับพื้นผิวผนังซิลิโคนระหว่างการเท | เพิ่มจำนวนช่องระบายอากาศขนาดเล็ก; ทาผิวหน้าเรซินบางๆ ด้วยแปรงก่อนเทลงในปริมาณมาก |
เศษเรซินส่วนเกิน / การตัดแต่งมากเกินไป | ช่องระบายอากาศถูกตัดลึกหรือกว้างเกินไปสำหรับความหนืดของเรซินที่กำหนด | ปรับความลึกของช่องระบายอากาศให้เข้าใกล้ช่วงเริ่มต้นที่ได้รับการตรวจสอบแล้ว (เช่น 0.025 มม. – 0.050 มม.) หรือเปลี่ยนไปใช้ช่องระบายอากาศแบบตัดด้วยใบมีดที่ปิดผนึกตัวเองได้ |
ชิ้นส่วนบิดเบี้ยวบริเวณใกล้ช่องระบายอากาศ | ความแตกต่างของแรงดันเฉพาะที่ทำให้ซิลิโคนอ่อนนุ่มบริเวณทางออกของช่องระบายอากาศเสียรูป | รองรับช่องระบายอากาศด้วยปลอกแข็ง หรือปรับแนวรอยต่อให้ตรงกันมากขึ้น |
สำหรับรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนซึ่งมีโพรงภายใน จำเป็นต้องใช้วิธีการเฉพาะในการจัดการกับส่วนที่เว้าแหว่งในแม่พิมพ์ซิลิโคนเพื่อให้แน่ใจว่าช่องอากาศรองจะไม่ทำให้แกนซิลิโคนที่มีความยืดหยุ่นฉีกขาดระหว่างการถอดแม่พิมพ์
ข้อพิจารณาด้าน DFM ขั้นสูงสำหรับการสร้างเครื่องมืออย่างรวดเร็ว
แม้ว่ากฎพื้นฐานเกี่ยวกับการระบายอากาศจะช่วยแก้ไขปัญหาการกักเก็บอากาศทั่วไปได้ แต่การสร้างต้นแบบที่แม่นยำนั้นจำเป็นต้องมีการประเมิน DFM ที่ปรับแต่งให้เหมาะสม:
การจับคู่ความหนืดของเรซิน : เรซินที่มีความหนืดต่ำเหมือนน้ำ (เช่น โพลียูรีเทนใสคล้ายอะคริลิก) โดยทั่วไปต้องใช้ช่องระบายอากาศแบบตื้น (0.025 มม.) เพื่อป้องกันการรั่วซึม ในขณะที่เรซินที่มีส่วนผสมของสารเติมแต่งหรือเรซินอีลาสโตเมอร์ต้องใช้ช่องระบายอากาศขนาดใหญ่กว่า (1.0 มม. – 2.0 มม.) เนื่องจากมีความต้านทานการไหลสูงกว่า
การประสานแนวแบ่งแม่พิมพ์ : การจัดแนวแนวแบ่งแม่พิมพ์ให้ตรงกับจุดสูงสุดทางเรขาคณิตที่สำคัญ ช่วยให้สามารถตัดช่องระบายอากาศได้โดยตรงตามพื้นผิวแบ่งแม่พิมพ์ หลีกเลี่ยงการเจาะลึกผ่านเนื้อซิลิโคน
การตรวจสอบความถูกต้องในการทดลองและการให้คำปรึกษาด้าน DFM (Design for Manufacturing) : การร่วมมือกับวิศวกรการผลิตที่มีประสบการณ์ช่วยให้มั่นใจได้ว่าตำแหน่งของช่องทางฉีดพลาสติก ช่องระบายอากาศ และการเปลี่ยนความหนาของผนังได้รับการตรวจสอบความถูกต้องก่อนเริ่มการผลิตจริง
ด้วยการนำ หลักการ ออกแบบการระบายอากาศของแม่พิมพ์ซิลิโคน ที่มีโครงสร้าง มาใช้ในกระบวนการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว คุณสามารถลดการดักจับอากาศ ลดการทำความสะอาดหลังการประมวลผล และได้ชิ้นงานหล่อโพลียูรีเทนที่มีคุณภาพสม่ำเสมอในระดับการผลิต หากต้องการการสนับสนุนด้านวิศวกรรมจากผู้เชี่ยวชาญและการส่งมอบชิ้นงานต้นแบบอย่างรวดเร็ว โปรดดูบริการหล่อแบบสุญญากาศของ LKprototype
LKprototype 
