Сколько деталей можно изготовить с помощью одной силиконовой формы?

Обзор срока службы силиконовой формы

Количество деталей, которое может быть получено с одной силиконовой формы, или её срок службы, не является фиксированной величиной, а представляет собой диапазон, в первую очередь зависящий от типа используемого силикона и сложности детали. Для проектов с уретановым литьём это является критически важным фактором с точки зрения экономики и планирования. В целом одна форма обычно позволяет изготовить от 25 до 50 деталей, а при оптимальных условиях этот показатель может быть ещё выше.

Ключевые факторы, влияющие на срок службы формы

Существует несколько технических факторов, которые напрямую определяют, сколько отливок может дать форма до того, как деградация начнёт влиять на качество деталей. Во-первых, это сам силиконовый материал. Силиконы на оловянном катализаторе (tin-cure) более экономичны, но, как правило, имеют более короткий срок службы — чаще всего в нижней части указанного диапазона. Силиконы на платиновом катализаторе (platinum-cure) обладают более высокой прочностью на разрыв и термической стабильностью, что позволяет им выдерживать больше циклов извлечения из формы и потенциально производить 50 и более деталей при простой геометрии.

Во-вторых, существенную роль играет сложность детали. Форма для простой, плоской детали с минимальным количеством поднутрений прослужит значительно дольше, чем форма для сложного компонента с глубокими вытяжками, тонкими рёбрами или мелкими деталями. Такие сложные элементы создают повышенные напряжения в процессе извлечения детали, ускоряя износ и разрушение силикона. Это является ключевым отличием от таких процессов, как алюминиевое литьё под давлением, где используются закалённые стальные формы, рассчитанные на сотни тысяч циклов.

Эксплуатационные особенности и ограничения

Рабочий процесс также оказывает влияние на долговечность формы. Процесс извлечения детали является наиболее критическим этапом; аккуратная и последовательная техника, выполняемая опытным специалистом, крайне важна для предотвращения надрезов или разрывов формы. Кроме того, влияние оказывает и полиуретановая система, используемая для литья. Некоторые смолы имеют высокую экзотермическую реакцию (выделение тепла) в процессе отверждения, и повторяющиеся тепловые циклы со временем могут деградировать силикон, снижая его эластичность и приводя к выходу формы из строя.

Стратегическое применение в производстве

Понимание ограниченного срока службы силиконовых форм является ключом к правильному стратегическому применению уретанового литья. Это идеальное решение для мелкосерийного производства и прототипирования, где стоимость и сроки изготовления жёсткой оснастки не оправданы. Если требования проекта превышают экономически целесообразный объём, который можно получить с нескольких силиконовых форм (например, необходимы тысячи деталей), становится более выгодным перейти к методам массового производства, таким как алюминиевое литьё под давлением или литьё под давлением пластмасс. Эти процессы требуют более высоких первоначальных инвестиций в долговечную оснастку Tool And Die, но обеспечивают значительно более низкую себестоимость одной детали при больших объёмах.

Заключение

На практике рекомендуется планировать получение примерно 20–25 высококачественных отливок со сложной формы и до 50 и более — при простой конструкции с использованием высококачественного платинового силикона. Для более крупных партий часто одновременно изготавливают несколько идентичных форм, чтобы обеспечить требуемые объёмы и сроки в рамках сервиса полного цикла.