Bahan Penggelaran Urethane Dijelaskan: Silikon, Elastomer, dan Urethane Keras

Penggelaran urethane adalah metode yang cepat dan hemat biaya untuk memproduksi bagian plastik untuk penggunaan akhir dalam volume rendah hingga menengah. Proses melibatkan pembuatan cetakan silicone dari pola master bagian, kemudian memotong cetakan menjadi dua sehingga dapat dibawa ke produksi. Able untuk mendukung berbagai desain bagian yang viable, penggelaran urethane umum digunakan untuk prototiping bagian, bridge tooling, dan pembuatan bagian dengan detail halus, tebal dinding yang bervariasi, dan geometri kompleks.

Di antara keuntungan yang menonjol dari proses ini, penggelaran urethane dapat mempercepat waktu ke pasar, karena sebagian besar bagian dapat dicetak dalam kurang dari dua minggu. Selain itu, bagian yang dicetak cenderung mengalami tingkat penyusutan yang lebih rendah daripada yang dihasilkan melalui proses seperti cetak injeksi.

Mengingat bahwa penggelaran urethane adalah proses manufaktur yang sangat serbaguna, pemilihan bahan dapat melibatkan berbagai faktor. Penting bagi tim produk untuk melakukan due diligence untuk memastikan mereka memilih bahan yang paling sesuai untuk proyek mereka.

Faktor pemilihan bahan penggelaran urethane

Penggelaran urethane kompatibel dengan berbagai bahan keras dan fleksibel — sehingga bagian penggelaran urethane dapat diproduksi dalam berbagai warna, tekstur, dan finishing. Namun, dengan begitu banyak opsi yang tersedia, penting bagi Anda untuk mematuhi praktik terbaik desain untuk kemanufakturan (DFM) saat memilih bahan. Anda akan menimbang sejumlah faktor yang kompleks, termasuk:

• Persyaratan aplikasi: Apakah bagian perlu menyimpan atau menyebarkan energi? Apakah ia memerlukan resistensi robek, daya tahan beban, atau demping suara? Setiap faktor ini memerlukan properti fisik dan kimia yang berbeda, yang seharusnya membantu menyederhanakan kumpulan opsi bahan yang viable.

• Pertimbangan lingkungan: Jika persyaratan aplikasi akan membiarkan bagian terpapar suhu ekstrem, kelembaban, radiasi UV, atau kimia, pertimbangan lingkungan ini juga harus memberi informasi pada pemilihan bahan Anda.

• Ekspektasi: Faktor lain seperti pertimbangan kosmetik dan mengelola ekspektasi pelanggan ketika datang ke umur pakai, daya tahan, dan biaya bagian mungkin memainkan peran signifikan dalam menentukan pilihan akhir.

Pada akhirnya, menentukan bahan yang paling sesuai untuk aplikasi yang diberikan adalah vital untuk memastikan siklus produksi keseluruhan diposisikan untuk keberhasilan. Bahan penggelaran urethane termasuk silikon, foam, dan resin penggelaran urethane dapat dikategorikan berdasarkan kekerasan mereka menurut skala durometer. Berikut adalah panduan cepat tentang durometer, skala Shore, dan beberapa bahan penggelaran urethane yang paling umum.

Catatan tentang durometer dan skala Shore

Karet, plastik, dan logam dapat bervariasi secara luas dalam hal properti fisik dan karakteristik mereka, yang memiliki dampak langsung pada aplikasi untuk mana setiap bahan cocok — plastik yang lunak dan dapat dibentuk jelas tidak akan cukup saat diperlukan baja yang keras, dan sebaliknya.

Durometer adalah metrik terstandarisasi untuk mengukur kekerasan suatu bahan, yang berupa seberapa tahan ia terhadap deformasi lokal. Durometer dari sebagian besar bahan ini akan jatuh ke dalam salah satu dari tiga kategori: Shore 00, Shore A, atau Shore D, masing-masing mewakili rentang kekerasan, dengan Shore 00 yang paling lunak dan Shore D yang paling keras. Urethane biasanya bervariasi dalam kekerasan dari 25 shore 00 (seperti gel sepeda) hingga 75 shore D (seperti bola bowling).

Urethane keras (resin Shore D)

Spektrum Shore D mencakup dari resin polyurethane keras hingga yang sangat keras. Sebagian besar bahan yang lebih keras dari 65 Shore D akan terasa sepenuhnya kaku pada tangan manusia dan tidak akan memiliki fleksibilitas permukaan atau kemampuan bengkok yang disediakan oleh bahan Shore A yang lebih lunak. Di ujung atas spektrum Shore D terdapat skala Rockwell, yang digunakan untuk mengukur logam dan resin yang sangat keras seperti acetal dan nylon.

Bahan Shore D umum meliputi:

AFP3100 (85 shore D)

Resin keras ini sangat awet dan tahan panas serta benturan, sering digunakan untuk menciptakan tutup dan casing untuk elektronik konsumen dan peralatan medis. Ia dapat dibandingkan dengan plastik ABS dan PC/ABS.

AFP3200 (80 shore D)

Mirip dengan HDPE, urethane ini menawarkan kekuatan tarik dan benturan yang tinggi, kekakuan, dan kekerasan, dan digunakan secara luas dalam barang kemasan konsumen, pipa dan tangki industri, dan komponen body mobil seperti fender, hood, dan wheel wells.

AFP3320 (80 shore D)

Urethane ini sering digunakan untuk aplikasi panas tinggi karena resistensi panas dan benturan yang luar biasa. Ini adalah opsi yang sangat baik untuk aplikasi HVAC dan underhood.

AFP3400 (70 shore D)

Cocok dalam banyak hal dengan polypropylene, bahan ini menawarkan fleksibilitas sambil tetap mempertahankan modulus fleksi rendah dan resistensi benturan yang baik. Resin ini sangat cocok untuk aplikasi seperti living hinges di mana elongasi yang unggulan sangat penting.

AFP3600 (~82 shore D)

Bahan jernih ini dapat dengan mudah dipewarnai, memberikan resistensi panas yang baik, dan memberikan cukup fleksibilitas untuk bagian kecil seperti klip dan snap fit. Lensa, casing, aplikasi backlight, dan komponen jernih maupun frost sering dibuat dengan urethane ini.

PT8958 (85 shore D)

Bahan ini paling sering digunakan untuk menciptakan komponen medis menengah atau besar yang harus transparan MRI dan tahan api.

RC 79D (85 shore D ±5)

Bahan ini juga transparan MRI dan tahan api, dan materi yang kuat dan tahan benturan ini sering cocok untuk alat medis dan rangkaian yang lebih kecil.

Elastomer urethane (resin Shore A)

Bahan Shore A lebih lunak daripada bahan shore D yang keras, memberikan fleksibilitas yang lebih besar dan, seringkali, kekuatan robek yang baik. Di satu ujung spektrum bahan, 0 Shore A merujuk pada bahan lunak seperti gel, sementara plastik semi-kaku mengukur 90 atau 95 Shore A.

Bahan Shore A umum meliputi:

E1005AL (5 shore A)

Elastomer extra soft ini adalah karet lunak yang sangat baik untuk segala hal, mudah dicat, dan menawarkan kekuatan tarik dan robek yang baik. Karena alasan ini, ini umum digunakan untuk menciptakan model pelatihan medis, efek khusus, dan prop.

E1015AL (15 shore A)

Mirip dengan E1005AL, tetapi dengan kekakuan yang sedikit lebih meningkat, elastomer ini sangat baik untuk menciptakan pegangan karet lunak dan pelapisan yang dapat diregangkan.

E1040AL (40 shore A)

Resin medium-soft ini setara dengan karet penghapus pensil standar, menjadikannya sangat cocok untuk overmolding dan keypad.

E1060AL (60 shore A)

Bahan medium-hard ini adalah elastomer serbaguna yang baik yang sering digunakan untuk menciptakan bellows, boots, dan komponen overmolded.

E1070 AB (70 shore A)

Cocok dengan kekerasan ban mobil, campuran daya tahan dan resistensi aus dari bahan ini juga ideal untuk konektor kabel.

E1095AB (95 shore A)

Bahan ini menawarkan resistensi aus dan robek yang baik, dan sering digunakan untuk memproduksi roda keranjang belanja, roller, dan bumper.

Setiap resin elastomerik termoplastik ini mematuhi standar Registration, Evaluation, Authorisation, and Restriction of Chemicals (REACH) dan Restriction of Hazardous Substances (RoHS) Uni Eropa.

Silikon

Silikon lebih lunak daripada bahan shore A dan digunakan untuk menciptakan beberapa jenis bagian; namun, mereka umum digunakan untuk menciptakan cetakan dengan mana bagian untuk penggunaan akhir dicetak. Ini terutama benar saat menggunakan proses cetak urethane molding untuk bridge tooling, langkah interim yang memungkinkan produksi dimulai sementara cetakan injeksi dan tooling keras lainnya dipesan dan diselesaikan. Cetakan untuk bridge tooling juga dapat dilakukan dalam urethane, foam, atau logam.

Silikon umum meliputi:

AFS15 (15 shore A)

Karet lunak, silikon ini sering digunakan dalam aplikasi seperti stempel tinta dan tekanan pelapisan yang membutuhkan fleksibilitas yang baik.

AFS30 (30 shore A)

Sedikit lebih padat daripada AFS15, silikon cetakan ini dapat digunakan untuk pembuatan cetakan dan untuk mengenkapsulasi komponen lain.

AFS40 (40 shore A)

Silikon medium-soft ini membuat tombol dan keypad yang sangat baik, sambil juga memberikan resistensi air yang baik.

AFS60 (60 shore A)

Karet medium-hard ini bekerja baik untuk pembuatan cetakan dan aplikasi yang memerlukan enkapsulasi.

Setiap silikon ini juga dapat digunakan untuk menciptakan komponen viable seperti gasket dan seal dengan kekerasan yang bervariasi.

Manfaatkan keuntungan bahan penggelaran urethane umum ini hari ini

Penggelaran urethane adalah metode manufaktur yang berguna untuk beberapa alasan. Satu, ia cepat dan umumnya cukup hemat biaya. Dua, ia menghasilkan bagian akhir berkualitas tinggi. Tiga, Anda memiliki berbagai macam resin elastomer polyurethane yang dapat Anda gunakan. Namun, memiliki begitu banyak opsi yang tersedia kadang-kadang dapat membingungkan — bagaimana Anda dapat menentukan bagaimana perbedaan halus antara bahan akan mempengaruhi daya tahan dan performa bagian Anda di kemudian hari?

Berita baik adalah bermitra dengan pabrikan on-demand yang terampil Fast Radius mengeluarkan repot dari pemilihan bahan, desain, dan produksi. Faktanya, pendekatan kami telah terbukti dapat mengurangi biaya penggelaran urethane hingga 60%. Jika Anda tertarik untuk mengetahui lebih lanjut tentang bagaimana metode produksi fleksibel kami dapat mewujudkan rencana Anda — tepat waktu dan dalam anggaran — hubungi kami hari ini.