3D Druck Service und Dienstleistung

Vakuumguss Silikonform
VAKUUMGUSS für KUNSTSTOFFPRODUKTE
- Vielfältige technische Eigenschaften
- Verschiedene Werkstoffe
- In Serienqualität
- Gute Oberflächen
Vakuumguss Kleinserien
KLEINSERIEN IN KUNSTSTOFFSPRITZGUSS QUALITÄT
- Verschiedene Farben oder auch Transparent
- Diverse Oberflächenvarianten
- Flexible Shore-Härte
Vakuumguss Baugruppen
Vakuumguss für Baugruppen
- Individuelle Gestaltung
- Kombination von Werkstoffen
- Montage von Baugruppen
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Vakuumguss

Seriennahe Prototypen und Kleinserien in Spritzgussqualität


Der Vakuumguss eignet sich besonders für Kunststoff und Gummi Prototypen, sowie kleine Serien, bei denen das Material und die Oberflächen ähnlich ansprüche und Eigenschaften von Kunststoffspritzgussteilen entsprechen soll. Hierbei können verschiedene Materialqualitäten mit unterschiedlichen Eigenschaften verwendet werden. So können Prototypen aus Kunststoff und Gummi, welche später als Kunststoffspritzgussteil geplant sind, ohne aufwendige Kunststoffspritzgusswerkzeuge, hergestellt und getestet werden.

Der Vakuumguss ist eine schnelle und präzise Möglichkeit, um abseits vom Laser 3D Druck einen Prototypen zu fertigen. Beim Vakuumgießen wird auf Basis eines Urmodell eine Gießform aus Silikonkautschuk angefertigt. Diese Silikonform ist vergleichbar mit dem Aufbau eines Kunststoffspritzgusswerkzeuges. Die Herstellung dieser Silikonform ist jedoch um ein vielfaches günstiger. Um die Form herzustellen werden in der Regel 3D Druck Stereolithographie Modelle als Basis für den Abdruck (Kavität) herangezogen.

Nutzen Sie die Vorteile des Vakuumguss Verfahrens für das Rapid Prototyping durch die Vervielfältigung von Modellen. Kompetente Unterstützung auf diesem Gebiet erhalten Sie dabei durch uns!


Die Vorteile vom Vakuumgießen

    • Vielfältige Kunststoffe möglich: ABS / PA / PS / PP / PE oder auch transparent wie PC / PMMA oder gummiartig
    • Der Vakuumguss ist die Alternative zu Kunststoffspritzguss bei kleinen Stückzahlen
    • Kostengünstige Gießform aus Silikon
    • Kurzfristige Herstellung realisierbar
    • Umgießen von anderen Bauteilen möglich

Die Alternative für Kunststoffspritzgussteile in kleinen Stückzahlen

  • Verschiedene Kunststoffe sind simulierbar:
    • ABS, PA, PS, PP, PMMA, PC
    • in Farbe oder Trabsparent
    • Verschiedene Oberflächenstrukturen
    • Gummi von ca. 20-100 Shore A
    • Kunststoffe von ca.35-75 Shore D
    • Silikone von 7-58 Shore A
  • Geringe Werkzeugkosten:
    Im Vakuumguss werden keine teuren Metallwerkzeuge benötigt. Die hier genutzten Werkzeuge werden aus Silikon gegossen und nach dem Aushärten anvorher definierten Stellen aufgeschnitten. Die so entstandenen Formhälften bilden das Negativmodell (Kavität) für den späteren Vakuumguss ab.
  • Mehrfachformen (Mehrfach Kavitäten):
    Wenn Stückzahlen über 15-25 Teile benötigt werden bietet es sich meist an Mehrfachformen anzulegen. Dabei werden in einer einzigen Silikonform mehrere Negativmodelle (Kavitäten) gleichzeitig eingegossen. So können in einem Gießvorgang mehrere Teile auf einmal abgegossen werden. Beispielhaft können so aus einer 5-Fach Form (5 Kavitäten) bis zu 100 Teile abgegossen werden, bevor wieder eine neue Form erstellt werden muss. Aus einem Guss können dann 5 Teile auf einmal gewonnen werden. Das Anlegen einer neuen Gießform muss (in diesem Beispiel) somit nur alle 100 Teile erfolgen. Das spart Zeit, Aufwand und somit auch Kosten für die Serie.
  • Vakuumguss als Alternative für Kunststoffspritzgussteile bei kleinen Serien:
    Wenn die Stückzahlen nicht so hoch sind, dann sind die Werkzeugkosten für Kunststoffspritzgussteile oftmals unwirtschaftlich. Mit dem Vakuumguss kann eine kleinere Serien, von 1 Stück bis zu mehreren Hundert Stück, durchaus eine Alternative darstellen.

Der Gießprozess

  • Die Silikonform herstellen:
    Nach Festlegung der Trennebenen sowie des Angusses wird das Urmodell in einem Gießkasten fixiert. Um die Gießform herzustellen werden in der Regel ein Stereolithographie Modell als Basis für den Abdruck (Kavität) herangezogen. Eventuelle Einlegekerne werden im Vorfeld angefertigt. Der Gießkasten wird mit flüssigem, vorevakuiertem Silikon befüllt und in eine separate Kammer gebracht. In dieser wird anschließend ein Vakuum erzeugt, damit die Restluftmenge aus der Silikonmasse entweichen und ein vollständiges ausfüllen der Gießform ermöglicht werden kann.
  • Das Aushärten der Silikonform:
    Nachdem die Silikonform eine Zeit in der Vakuumkammer ausgegast wurde kommt die Silikonform in einen Wärmeschrank. Dort härtet die Form bei einer definierten Temperatur weiter aus. In einem letzten Arbeitsgang wird die Form dann entlang einer vorher definierten Formteilungsebenen aufgeschnitte. Die Form und Geometrie der Silikonform ist nun vergleichbar mit der eines Kunststoffspritzgusswerkzeuges.
  • Die Vorbereitung des Gießprozesses beim Vakuumguss:
    Nachdem das Urmodell aus der Silikonform entnommen wurde, kann diese in einem Wärmeschrank für den ersten Abguss aufgeheizt werden. Die präparierte und temperierte Gießform kommt nun abermals in die Vakuumkammer. Währenddessen wird das ausgewählten Gießharz, welches sich ebenfalls in der Vakuumkammer befindet, zubereitet. Hierzu wird der flüssige Kunststoff (Gießharz) und ein Härter (2. Komponente) in einem definierten Mischungsverhältnis zusammengemischt. Mit einem Rührwerk werden beide Komponenten unter Vakuum verrührt und gut durchgemischt. Farbpigmente zur Einfärbung von Gießteilen können den Harzen vorab ebenfalls beigemischt werden.
  • Der Gießprozess / Der Vakuumguss:
    Wenn die Luft in der Kammer und in der Form entwichen und das Gießharz fertig angemischt ist wird dieses in die Silikonform gegossen. Auch dies geschieht unter Vakuum. Das Vakuum ist dabei insofern wichtig, als dass durch den Entzug der Luft Fehlstellen / Lufteinschlüsse an den Gießteilen vermieden werden.
  • Die Reaktion des Harzes:
    Die zwei Komponenten (Harz und Härter) reagieren in der Gießform miteinander. Nach einer exothermen Reaktion des Gemisches härtet das Gießteil aus. Dies wird in der Regel durch ein Tempern unterstützt und beschleunigt. Hierbei werden die Silikonform inkl des abgegossenene Teiles in einen Ofen gestellt. Die Temperatur und die Haltezeit bestimmen die spätere Güte und Qulität bzw. Werkstoffeigenschaften des fertigen Gießteiles. Anschließend kann das Gießteil unter Berücksichtigung einer einzuhaltenden Entformungszeit der Silikonform entnommen werden.
  • Die Nachbearbeitung:
    Schlussendlich wird das Gießteil noch bearbeitet. Anguss, Steiger (Entlüftungskanäle) und Gratbildung werden sorgfältig entfernt. Anschließend ist das Gießteil fertig und der Prozess kann von vorne begonnen werden. Die Silikonform kann je nach Bauteilgeometrie und Oberflächenanforderung 15-25 Mal wiederverwendet werden. Danach ist die Silikonform verschlissen und muss neu angefertigt werden.

Nachbearbeitung und spezielle Möglichkeiten

  • Bearbeitung nach dem Vakuumguss:
    Die optische Gestaltung  der Teile kann ganz nach Belieben erfolgen. Die fertigen Teile können farblich lackiert, beklebt und bedruckt werden. Auch metallisierte Optiken wie z.B. Chrom, Aluminium und Edelstahl sind realisierbar. Somit können Sie die gefertigten Prototypen zu unterschiedlichen Verwendungszwecken nutzen, bei Bedarf auch mit unterschiedlichen Oberflächenstrukturen.
  • Vakuumguss von 2 Komponenten:
    Durch das Verfahren können auch 2 Teile gefertigt werden. Die Auswahl an 2-Komponenten-Gießharzen (Polyurethane) und den damit verbundenen Materialeigenschaften lässt kaum Wünsche offen. Norm- und Formteile (z.B. Gewindebuchsen und Metallkerne) können ebenso in den Gießprozess eingebunden werden.
  • Unterschiedliche Eigenschaften:
    • Wenn es um flexible Gummiteile geht, können Sie sich für Materialien mit Gummi-Eigenschaften in Härten von 20 bis 100 SHORE A entscheiden.
    • Ebenso steht Ihnen hierfür Silikon in Härten von 7 bis 58 SHORE A zur Verfügung.
    • Harte Materialien simulieren dabei ABS/PC- oder PA/PP-ähnliche Eigenschaften von Kunststoffen.
    • Glasfasern können zur Versteifung beigemischt werden.
    • Zudem können Sie auch transparente und wärmebeständige (75-200°C) Materialien auswählen.
  • Wichtige Angaben zur Silikonform:
    Die für den Vakuumguss verwendete Form aus Silikon unterliegt einem gewissen Verschleiß. Je nach Gießharz und der Ausprägung von Hinterschneidungen sind 15 bis 25 Abgüsse erzielbar.

     

     

Wir nutzen unsere Expertise, um mittels Vakuumguss hochwertige Gießteile und Kleinserien aus Kunststoff und Gummi für unsere Kunden herzustellen. Interessieren Sie sich darüber hinaus auch für den 3D Druck im FDM Verfahren oder die Fertigung von Modellen durch selektives Lasersintern? Nehmen Sie für diese und weitere Rapid Prototyping-Verfahren gerne unsere individuelle Beratungsleistung in Anspruch!

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