Vakuumguss für Prototypen

Die Vervielfältigung per Vakuumguss ist eine Rapid-Prototyping-Technologie, die die Herstellung von Dutzenden von Kunststoffteilen aus einem Urmodell ermöglicht. Die gefertigten Teile eignen sich unter anderem für Herstellungstests. Bei diesem Verfahren wird das Material der späteren Prototypen unter Vakuum in eine Silikonform eingespritzt (daher auch „Vakuumgussverfahren“). Die dafür verwendeten Materialien sind Polyurethane, deren Shore-Härte angepasst werden kann. Deshalb eignet sich dieses Verfahren im Gegensatz zu den anderen Technologien zur Fertigung flexibler Teile. Für den Vakuumguss wird ein per CNC oder SLA gefertigtes Urmodell benötigt. Eine Form erlaubt danach perfekte Vervielfältigung. Mit Prototech Asia haben Sie erfahrene Experten an Ihrer Seite, die per Vakuumguss erstklassige Prototypen produzieren.

Vakuumguss-Prototypen: technische Details des Verfahrens

Um mittels Vakuumguss Prototypen herzustellen, ist zunächst die Fertigung eines Urmodells per CNC oder 3D-Druck erforderlich. Entsprechend des Urmodells wird eine Silikonform hergestellt. Das Rohmaterial wird gemischt und in diese Form eingespritzt. Das Gussteil härtet anschließend in einem Ofen für 30 bis 40 Minuten aus und wird danach aus der Form genommen. Dieses Verfahren ermöglicht eine perfekte Vervielfältigung des Urmodells. Die genutzte Silikonform kann mehrere Male verwendet werden – dies führt zu beträchtlichen Kostenvorteilen, wenn mehr als 5 Teile gefertigt werden – dennoch hat auch die Silikonform nur eine begrenzte Lebensdauer.

Anwendungen

Die per Vakuumgießverfahren erhaltenen Teile eignen sich für die Erprobung des visuellen Designs und funktionale Tests. Die physischen, mechanischen, thermischen und ästhetischen Eigenschaften der gefertigten Teile sind denen von Spritzgussserienteilen sehr ähnlich. Dies ist auf die große Anzahl an verfügbaren Harzen zurückzuführen, die eine breite Menge an Möglichkeiten bieten. Wir bieten insbesondere das Produktsortiment von Axson und Heicast an. Das Material kann transparent sein, einen Faserverbundwerkstoff imitieren, verschiedene Härten haben oder die Eigenschaften von ABS, PMMA, PC, PE, PP usw. nachahmen. Abschließend kann unsere Werkstatt verschiedene Oberflächenbearbeitugnen wie eine Hochglanzpolitur oder Soft Touch durchführen und zudem unterschiedliche Prozesse wie das Umspritzen simulieren.

Vorteile des Vakuumgießens

Die durch Vakuumgießverfahren erhaltenen Teile sind den Serienteilen aus Spritzgussverfahren mechanisch und visuell sehr ähnlich. Diese Technologie eignet sich sowohl für das Rapid Prototyping als auch für die Fertigung von Kleinserien bis etwa 100 Stück. Gerade die einfache Wiederholbarkeit und große Geschwindigkeit dieses Verfahrens sind vorteilhaft, da nicht mehr als 7 bis 20 Tage benötigt werden, um 30 bis 50 funktionale Prototypen zu fertigen. Ab 7 Teilen aufwärts ist das Vakuumgussverfahren in der Regel effizienter als der 3D-Druck und die CNC-Bearbeitung.

Um mehr über das Vakuumgießen zu erfahren, klicken Sie hier:

Warum per Vakuumguss Prototypen bauen lassen?

Aufgrund der Kosten und Beschränkungen des Verfahrens ist das Vakuumgussverfahren bzw. Vakuumgießen ideal für die Herstellung von Vorserien geeignet. Das ursprüngliche Modell wird originalgetreu reproduziert. Das Resultat kommt dabei dem Endergebnis aus dem tatsächlichen Material sehr nahe. Wir empfehlen Vakuumguss bei Prototypen von bis zu 100 Teilen und solchen, die für mechanische oder visuelle Tests eingesetzt werden sollen. Im Zusammenhang mit den oben genannten Vorteilen beim Vakuumgießen sollte die hohe Präzision und die Ausarbeitung feiner Details berücksichtigt werden. So können selbst Teile, die eine sehr komplexe geometrische Form aufweisen, problemlos gefertigt werden.

Vakuumguss: Prototypen und weitere Verwendungszwecke

Vor dem Hintergrund der genannten Vorteile des Vakuumgießens empfehlen wir dieses spezielle Verfahren für bestimmte Verwendungszwecke. Beispielsweise sind hier Vorserien zu nennen, die als Markttest bei Ihren Kunden eingesetzt werden sollen. Genauso gehören Vorserien für die Zertifizierung bzw. die ästhetische oder mechanische Validierung in den Bereichen Design und Marketing zu den häufigsten Einsatzgebieten. Des Weiteren werden für eine erste Vermarktung Kleinserien per Vakuumgussverfahren gefertigt. Die enormen Skaleneffekte, die man mit dieser Methode erreicht, machen sie zur ersten Wahl, wenn mehr als 5 Teile gefertigt werden sollen. Ist diese Menge erreicht, werden die relativen Kosten des Silikonwerkzeugs immer geringer. Dann handelt es sich beim Vakuumguss um ein Verfahren, welches der CNC-Bearbeitung vorzuziehen ist.

Vakuumgießen bietet Mengenvorteile

Um per Vakuumguss Prototypen zu fertigen, werden als Grundwerkzeuge ein Urmodell sowie eine entsprechende Gussform benötigt. Bei 100 bis 200 Teilen erreichen die genannten Kostenvorteile in der Regel ihre Grenzen. Geht die gewünschte Anzahl an Prototypen darüber hinaus, sollte besser auf eine Gussform aus Aluminium oder Stahl zurückgegriffen werden. Auch bei der CNC-Bearbeitung kann man unter Umständen von Mengenvorteilen profitieren. Dabei kann die Zeit, die für das Oberflächenfinish der Teile (beispielsweise Lackieren oder Polieren) oder die Programmierung der Maschine benötigt wird, entscheidend sein. Die möglichen Mengenvorteile fallen in der Regel jedoch geringer aus als beim Vakuumguss. Darüber hinaus bietet letzteres Verfahren eine schnellere Fertigung ab einer Stückzahl von etwa 5 Stück.

Verschiedene Materialien für das Vakuumgießen

Beim Vakuumgießen kommen verschiedene Materialien zum Einsatz, die sich hinsichtlich ihrer Eigenschaften voneinander unterscheiden. Die Auswahl ist dabei in Abhängigkeit von den gewünschten technischen Spezifikationen der Teile zu treffen. Besonders bei transparenten Prototypen ist die Materialauswahl entscheidend für die Qualität, die diese später aufweisen sollen. Mit PU PMMA können beispielsweise klarere Materialbeschaffenheiten erzielt werden als bei PU PC. Im Gegenzug müssen Abstriche in Bezug auf die Stabilität gemacht werden. Sind diese Einbußen jedoch nicht gewünscht, ist PU PC die geeignetere Variante. Für die Fertigung von Teilen, die sowohl transparent als auch farbig sein sollen, empfehlen wir die Referenzen PX5212 und PX5213 von Axson. Die gewünschte Farbe wird durch entsprechende transparente Farbstoffe erzielt. Die Materialien 8744 und 8743 von Heicast weisen durchaus ähnliche Eigenschaften auf, verfügen allerdings über den Vorteil, dass sie ihre Farbe und Geometrie auch dann beibehalten, wenn die daraus gefertigten Teile über längere Zeit hinweg UV-Strahlung ausgesetzt werden.

Ihre Kontaktaufnahme zu Prototech Asia

Gerne beraten wir Sie bei der Auswahl des idealen Materials sowie bei Fragen zu unseren Vakuumguss-Prototypen sowie dem gesamten Leistungsspektrum von Prototech Asia. Wir sind auf das Rapid Prototyping von maßgeschneiderten Kunststoffprototypen spezialisiert und unterstützen Sie gerne mit unserem umfangreichen Know-how. Wir bestechen durch hohe Servicequalität zu fairen Preisen und beliefern Unternehmen aus zahlreichen verschiedenen Branchen. Schreiben Sie uns – Wir freuen uns auf Ihre Kontaktaufnahme!

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