Cetakan Urethan: Material, Warna, Transparansi & Aplikasi

Cetakan urethan adalah proses cetak berbiaya rendah untuk pembuatan bagian plastik yang keras atau seperti karet. Cocok untuk prototipe dan beberapa bagian akhir, cetakan urethan tidak memerlukan tooling keras yang mahal, alih-alih menggunakan cetakan silikon untuk membuat sejumlah cetakan terbatas.

Pelanggan memiliki beberapa opsi ketika datang ke cetakan urethan. Selain pilihan antara bagian keras atau fleksibel, mereka dapat dengan mudah menambahkan warna pada cetakan mereka — baik selama atau setelah manufaktur — dan bahkan dapat menggunakan material transparan untuk membuat item seperti casing elektronik transparan dan kotak presentasi.

Artikel ini membahas beberapa aspek utama cetakan urethan: apa itu, jenis material yang dapat digunakan, bagaimana cara menambahkan warna atau transparansi pada bagian cetakan, dan contoh kapan cetakan urethan adalah teknik yang tepat untuk digunakan.

Apa itu cetakan urethan?

Cetakan urethan adalah proses manufaktur berkualitas produksi untuk batch pendek bagian. Ini mirip dengan cetak injeksi, tetapi tooling yang digunakan lunak dan fleksibel bukan logam. Karena itu, cetakan urethan jauh lebih hemat biaya daripada cetak injeksi, terutama untuk produksi volume rendah, dan menawarkan waktu proses yang lebih singkat.

Cetakan urethan menghasilkan bagian yang secara umum lebih lemah dibandingkan bagian cetak injeksi tetapi memiliki finishing permukaan yang excelente. Bagian berkualitas tinggi ini dapat dibuat dengan toleransi yang cukup sempit dan memerlukan pemrosesan pasca minimal.

Proses cetakan urethan adalah sebagai berikut:

• Kami mendapatkan pola asli positif atau memfabrikasi salah satu menggunakan teknik seperti Stereolithography cetak 3D atau pemesinan CNC.
• Kami meletakkan pola asli dalam wadah silikon cair, menciptakan cetakan negatif.
• Kami memotong cetakan silikon yang telah mengeras menjadi dua dan melepas pola asli.
• Kami mengisi cetakan silikon dengan urethan dan membiarkannya mengeras untuk membuat bagian cetakan. Kami dapat menggunakan ulang cetakan silikon sekitar 20 kali sebelum membuangnya.

Cetakan urethan kadang disebut vacuum casting atau cetakan urethan. Namun, tidak selalu perlu menerapkan prosedur vacuum untuk membuat bagian urethan.

Baca artikel kami tentang cara membuat cetakan silikon untuk informasi lebih lanjut tentang proses pembuatan cetakan silikon.

Material cetakan urethan

Cetakan urethan tidak menawarkan sejumlah besar opsi material dibandingkan, misalnya, dengan pemesinan CNC (kompatibel dengan berbagai macam polimer termoplastik). Namun, ini bekerja dengan dua jenis resin cetakan urethan yang berbeda, yang memberi produsen elemen penting fleksibilitas dalam pengembangan produk mereka.

Seharusnya cukup jelas apakah sebuah bagian memerlukan material keras atau elastomer tergantung pada penggunaan akhirnya. Kekakuan esensial untuk sebagian besar fungsi mekanis, sementara elastisitas dapat berguna untuk penyerapan getaran, pegangan, dan penggunaan lain.

Keras

Urethanes Shore D adalah sekelompok plastik urethan keras yang sering kali tahan lama dan kuat dan dapat digunakan untuk bagian akhir seperti casing, kotak, elektronik konsumen, mainan, kemasan, lensa, perangkat medis dan ilmiah, dan panel.

Elastomer

Urethanes Shore A adalah sekelompok plastik urethan lunak dan lentur dengan daya tahan getaran yang baik. Mereka memiliki properti fisik yang sama dengan karet. Urethanes ini dapat digunakan untuk item seperti grip dan kulit karet, overmolds, tombol dan tombol, konektor kabel, dan bahkan sepatu karet.

Bagian cetakan urethan berwarna

Meskipun cetakan urethan tidak menawarkan pilihan material yang luas, ini menawarkan opsi warna yang excelente, termasuk warna yang dicetak.

Ini dapat membuat cetakan urethan menjadi pilihan yang baik untuk mainan, barang konsumen, dan produk bermerek yang perlu mencocokkan skema warna korporat perusahaan. Ini juga memungkinkan departemen R&D untuk membuat prototipe produk dalam berbagai warna.

Warna cetak

Karena urethanes diinjeksi ke dalam cetakan silikon dalam bentuk cair, relatif mudah untuk menambahkan pigmen ke dalam campuran cair.

Menggunakan pendekatan ini untuk bagian urethan berwarna menghasilkan beberapa manfaat. Warna yang diterapkan tidak akan terpecah atau terlupas, karena dicampur dengan plastik melalui bagian, bukan hanya di permukaannya. Selain itu, ini tidak mempengaruhi tekstur permukaan bagian, yang mungkin penting untuk beberapa aplikasi.

Di sisi lain, dapat sulit untuk menentukan jumlah pewarna yang benar untuk ditambahkan ke urethan sebelum pencetakan, jadi mungkin perlu membuang cetakan uji sebelum warna yang benar ditemukan.

Pencat

Warna juga dapat diterapkan pada bagian urethan setelah pencetakan selesai, dalam bentuk cat yang diterapkan di permukaan bagian.

Pencat bagian urethan memberi produsen akses ke rentang warna yang lebih luas dan memungkinkan mereka untuk menyesuaikan tingkat glos. Cat juga dapat digunakan untuk meratakan tekstur permukaan bagian. Selain itu, cat berkualitas tinggi cenderung tidak pudar setelah paparan cahaya UV dibandingkan pigmen internal.

Kerugian dari pencat bagian urethan adalah cat rentan terhadap gores dan luka luka. Ini juga memerlukan langkah tambahan sepenuhnya dalam proses manufaktur, menambahi anggaran proyek secara keseluruhan.

Bagian cetakan urethan transparan

Salah satu manfaat dari urethan adalah ketersediaannya dalam formulir jelas. Resin jelas berguna untuk item seperti casing elektronik, lensa, dan komponen pencahayaan.

Dalam kebanyakan kasus, ruang vakum digunakan pada bagian jelas untuk menghilangkan gelembung udara, yang jika tidak akan mengurangi penampilan bagian cetakan transparan.

Material jelas juga dapat dicampur dengan pigmen untuk bagian jelas berwarna.

Cetakan urethan dibandingkan dengan alternatif

Cetakan urethan vs Stereolithography

Seperti cetakan urethan, proses manufaktur umum lainnya untuk pembuatan bagian jelas adalah Stereolithography (SLA), proses manufaktur aditif (cetak 3D) berbasis laser. SLA digunakan di gigi, pembuatan perhiasan, dan disiplin lain yang memerlukan bagian jelas yang detail.

SLA dapat menghasilkan geometri yang lebih kompleks dan fitur yang lebih halus dibandingkan cetakan urethan; afalah, cetakan urethan kadang menggunakan bagian yang dicetak SLA untuk pola asli, dan akan ada kehilangan detail setelah pencetakan dan cetakan.

Tetapi cetakan urethan mungkin lebih baik jika beberapa salinan bagian diperlukan. Selain itu, tidak mungkin untuk menambahkan pigmen ke resin SLA, sementara mungkin untuk urethans cetakan.

Cetakan urethan vs pemesinan CNC

Cetakan urethan dan pemesinan CNC adalah teknik produksi yang sangat berbeda, tetapi kadang-kadang dapat digunakan untuk menghasilkan bagian yang sama. Keduanya dapat membuat bagian plastik keras seperti casing, misalnya, dan keduanya cocok untuk produksi run volume rendah.

Pemesinan CNC jauh lebih presisi daripada cetakan urethan dan dapat menciptakan fitur yang lebih detail. Ini juga kompatibel dengan berbagai macam material, tidak seperti cetakan urethan.

Proses cetakan urethan jauh lebih murah dalam volume apa pun, tetapi terutama ketika beberapa unit diperlukan.

Cetakan urethan vs cetak injeksi

Proses cetakan urethan dan cetak injeksi memiliki banyak persamaan, dengan perbedaan kunci adalah material cetakan: cetakan urethan memiliki cetakan silikon lunak, sementara cetak injeksi memerlukan tooling logam.

Cetak injeksi jauh lebih cocok untuk volume pesanan sedang hingga besar dan untuk bagian yang perlu lebih kuat.

Saat bekerja dalam jumlah kecil, cetakan urethan adalah alternatif hemat biaya untuk cetak injeksi, karena tidak perlu tooling logam yang mahal.

Aplikasi cetakan urethan

Cetakan urethan digunakan secara luas untuk prototipe, tetapi juga merupakan proses berkualitas produksi yang cocok untuk beberapa aplikasi penggunaan akhir. Karena meskipun bagian cetakan urethan tidak terlalu kuat, mereka memiliki kualitas lain yang diinginkan.

Perangkat medis

Mirip dengan produk yang aman untuk makanan, perangkat medis dapat mendapat manfaat dari cetakan urethan karena material yang tidak beracun yang terlibat.

Namun, penting untuk diingat bahwa tidak semua urethans yang dapat dicetak kompatibel biologis.

Casing dan pelapis

Opsi warna dan transparansi membuat cetakan urethan cocok untuk pembuatan casing dan pelapis untuk item seperti elektronik konsumen dan perangkat medis custom.

Mungkin untuk mencapai overmolding dengan cetakan urethan, yang mungkin, misalnya, berguna untuk menempatkan komponen elektronik dalam cangkang seperti karet.

Peralatan olahraga

Beberapa polyurethanes cocok untuk produksi barang olahraga seperti roda kecil, grip dumbbell, komponen bawah air, dan pelindung helm.

Bagian produksi volume rendah

Cetakan urethan secara teratur digunakan untuk produksi volume rendah dalam batch hingga 20 unit. Ini dapat sangat berguna untuk bagian besar seperti bumper mobil, yang akan sangat mahal untuk diproses atau dicetak dengan tooling logam.

Prototipe

Karena kecepatan dan biayanya rendah, cetakan urethan adalah solusi yang cukup serbaguna untuk berbagai tugas prototipe. Ini dapat digunakan untuk membuat prototipe bagian yang akhirnya akan diproduksi massal menggunakan cetak injeksi.

Pelajari lebih lanjut tentang kemampuan cetakan urethan kami dan hubungi kami untuk penawaran gratis untuk proyek produksi volume rendah Anda berikutnya.