技術チーム · Kintek Solution

真空鋳造は、液体材料を真空条件下で金型に流し込み、高品質で精密な部品を作成するために使用される製造プロセスです。このプロセスは、気泡を最小限に抑え、高レベルの詳細を保証するため、複雑なデザインの部品を少量生産する場合に特に役立ちます。真空鋳造プロセスには通常、型の準備、材料の混合、真空の適用、注入、硬化、型の取り外しなど、いくつかの重要なステップが含まれます。望ましい結果を達成するには、各ステップを注意深く制御する必要があります。以下では、プロセスを詳細なステップに分けて、各段階の重要な側面について説明します。

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重要なポイントの説明:

1. 金型の準備:

   • 真空鋳造の最初のステップは、金型の準備です。これには、通常 3D プリンティングまたは CNC 加工を使用してマスター モデルを作成し、それを使用してシリコン型を作成することが含まれます。
   • シリコーン型は、マスターモデルの周囲に液体シリコーンを注ぎ、硬化させることによって作成されます。硬化したら、金型を切り開いてマスター モデルを取り外し、目的の部品の形状に一致するキャビティを残します。
   • 最終部品の品質を保証するために、使用前に金型を洗浄し、欠陥がないか検査する必要があります。

2. 材料の混合:

   • 真空注型に使用される材料は通常、二液性ポリウレタン樹脂です。樹脂と硬化剤は正確な割合で混合され、適切な硬化と材料特性が保証されます。
   • 混合は真空下で行われ、樹脂から気泡が除去されます。そうしないと、最終部品に欠陥が生じる可能性があります。
   • 混合された樹脂は真空チャンバー内でさらに脱気され、閉じ込められた空気が確実に除去されます。

3. 真空の適用:

   • 金型は真空チャンバー内に配置され、チャンバーは密閉されます。真空ポンプを使用してチャンバーから空気を除去し、低圧環境を作り出します。
   • 真空は液体樹脂を金型のキャビティに引き込むのに役立ち、複雑な細部も完全に充填されます。
   • また、真空は樹脂内に残っている気泡を除去するのにも役立ち、結果として滑らかで欠陥のない表面が得られます。

4. 注入と硬化:

   • 真空が適用されたら、脱気した樹脂を金型に流し込みます。真空により、樹脂が均一に流れ、金型のすべての部分に充填されます。
   • 注入後、型は硬化するまで放置されます。硬化時間は使用する樹脂やパーツのサイズによって異なります。樹脂によっては硬化に熱が必要なものもあれば、室温で硬化するものもあります。
   • 硬化中に樹脂が固化し、金型の形状になります。硬化プロセスを監視して、部品が望ましい機械的特性を達成していることを確認することが重要です。

5. 脱型と仕上げ:

   • 樹脂が完全に硬化したら、金型を開き、パーツを慎重に取り外します。部品や金型の損傷を避けるために、脱型は慎重に行う必要があります。
   • 最終的に望ましい外観と機能を実現するには、部品に余分な材料のトリミング、研磨、塗装などの後処理が必要になる場合があります。
   • シリコン型は何度も再利用できることが多いため、真空注型は小ロット生産において費用対効果の高い方法となります。

6. 設備と安全性に関する考慮事項:

   • 真空鋳造には、真空チャンバー、真空ポンプ、混合ツールなどの特殊な機器が必要です。一貫した結果を確保するには、この機器の適切なメンテナンスが不可欠です。
   • 樹脂や真空装置を扱う場合は、安全上の注意を払う必要があります。これには、保護具の着用、適切な換気の確保、物質の取り扱いに関するメーカーのガイドラインに従うことが含まれます。

7. 真空鋳造のメリット:

   • 高レベルのディテールと表面仕上げ。
   • コスト効率よく少量の部品を生産する能力。
   • さまざまな特性を模倣するために利用できる幅広い樹脂を使用した、材料選択の多様性 (ABS 様、ゴム様、または透明な材料など)。
   • 再利用可能な金型により、少量生産の全体的な生産コストが削減されます。

8. 真空鋳造の限界:

   • プロセスに時間がかかるため、大規模な生産には適していません。
   • シリコン型の耐久性によって制限があり、何度も使用すると劣化する可能性があります。
   • 使用される樹脂によっては、鋳造部品の材料特性が射出成形部品の材料特性と一致しない場合があります。

これらの手順と考慮事項に従うことで、真空鋳造は、精密で高品質の部品を製造するための非常に効果的な方法となります。このプロセスには細部への細心の注意と適切な設備が必要ですが、特にプロトタイピングや小ロット製造の場合、結果は多くの場合、労力に見合う価値があります。

概要表:

ステップ	主要な詳細
金型の準備	マスターモデルの作成（3Dプリンティング/CNC）、シリコンモールドの作成、洗浄、検査。
材料の混合	2液のポリウレタン樹脂を真空下で混合し、気泡を取り除きます。
真空の適用	真空チャンバーに金型を置き、複雑な細部に樹脂が確実に充填されるようにします。
注入と硬化	最適な結果を得るために、樹脂を金型に注入し、制御された条件下で硬化させます。
脱型・仕上げ	パーツを丁寧に取り外し、後処理（トリミング、サンディング、塗装）を行います。
利点	高精細、コスト効率の高い小ロット、多用途な素材、再利用可能な金型。
制限事項	大規模生産、金型の耐久性、材料特性の制限には適していません。

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