Präzi­ser und effizi­en­ter Vakuum­guss bei Waltl Design

Vakuum­guss ist ein Ferti­gungs­ver­fah­ren, bei dem flüssi­ges Materi­al im Vakuum in eine Form gegos­sen wird, um Luftbla­sen und Hohlräu­me zu vermei­den. Dieses Verfah­ren wird häufig für die Herstel­lung von Proto­ty­pen und Klein­se­ri­en verwen­det.

Polyure­tha­ne (PU): Vielsei­tig einsetz­bar, kann von weich bis hart angepasst werden, gute mecha­ni­sche Eigen­schaf­ten, hohe Abrieb­fes­tig­keit, und chemi­sche Bestän­dig­keit. Ideal für Proto­ty­pen, funktio­na­le Teile, und kleine Serien­pro­duk­tio­nen.
Siliko­ne: Hohe Flexi­bi­li­tät, Tempe­ra­tur­be­stän­dig­keit, chemi­sche Inert­heit, und biokom­pa­ti­bel. Beson­ders geeig­net für Anwen­dun­gen in der Medizin­tech­nik, Lebens­mit­tel­in­dus­trie, und Elektronik­ge­häu­se.

Additi­ve für Polyure­tha­ne im Vakuum­guss:
Kohle­fa­ser: Erhöht die Festig­keit und Steifig­keit des Materi­als, reduziert das Gewicht. Geeig­net für Teile, die eine hohe struk­tu­rel­le Integri­tät erfor­dern, wie mecha­ni­sche Kompo­nen­ten und Gehäuse.
Alumi­ni­um: Verbes­sert die Wärme­leit­fä­hig­keit und Festig­keit, kann auch das Gewicht reduzie­ren. Häufig in thermi­schen Anwen­dun­gen und für Teile, die eine gute Wärme­ab­lei­tung benöti­gen.
Glasfa­sern: Erhöht die Zugfes­tig­keit und Steifig­keit, verbes­sert die Schlag­fes­tig­keit. Geeig­net für Struk­tur­tei­le und Gehäuse, die zusätz­li­chen mecha­ni­schen Schutz benöti­gen.
Farbpig­men­te: Ermög­licht die Einfär­bung des Materi­als nach spezi­fi­schen Anfor­de­run­gen. Verwen­det, um Proto­ty­pen und Endpro­duk­te ästhe­tisch anspre­chen­der zu gestal­ten oder bestimm­te Farbcodes einzu­hal­ten.

Zusam­men­fas­sung:
Im Vakuum­guss werden haupt­säch­lich Polyure­tha­ne und Siliko­ne verwen­det, die durch die Zugabe verschie­de­ner Additi­ve wie Kohle­fa­ser, Alumi­ni­um, Glasfa­sern, Farbpig­men­te, Flamm­schutz­mit­tel und Weich­ma­cher in ihren Eigen­schaf­ten modifi­ziert werden können. Diese Additi­ve ermög­li­chen es, die Materi­al­ei­gen­schaf­ten gezielt an die Anfor­de­run­gen der jewei­li­gen Anwen­dung anzupas­sen.

Der Prozess beginnt mit der Herstel­lung eines Ur-Modells, das meist mittels 3D-Druck erstellt wird. 2K Platin­si­li­kon wird um das Modell gegos­sen und nach der Aushär­tung mittels Skalpells aufge­schnit­ten und das Urmodell entfernt. Die Form kommt dann in eine Vakuum­kam­mer, wo das flüssi­ge 2K Polyure­than einge­füllt wird. Das Bauteil härtet nach dem Befül­len im Ofen bei ca. 60°C aus.

Der Vakuum­guss bietet zahlrei­che Vortei­le, insbe­son­de­re für die Herstel­lung von Klein­se­ri­en und Proto­ty­pen. Hier sind einige der wichtigs­ten Vortei­le:
Hohe Präzi­si­on, Detail und Passge­nau­ig­keit: Der Vakuum­guss ermög­licht die Herstel­lung von Bautei­len mit sehr hoher Genau­ig­keit und detail­lier­ten Merkma­len, was beson­ders wichtig für techni­sche und anspruchs­vol­le Anwen­dun­gen ist.
Schnel­le und kosten­ef­fi­zi­en­te Herstel­lung von Klein­se­ri­en und Proto­ty­pen: Durch den Vakuum­guss können Klein­se­ri­en und Proto­ty­pen schnell und zu vergleichs­wei­se niedri­gen Kosten produ­ziert werden, ohne die Notwen­dig­keit teurer Produk­ti­ons­werk­zeu­ge.
Möglich­keit der Verwen­dung einer Vielzahl von Materia­li­en und Shore-Härten: Der Prozess erlaubt die Verwen­dung einer breiten Palette von Materia­li­en, einschließ­lich verschie­de­ner Shore-Härten, wodurch unter­schied­li­che mecha­ni­sche Eigen­schaf­ten und Flexi­bi­li­tä­ten erreicht werden können.
Serien­ähn­li­che Bautei­le: Die mit Vakuum­guss herge­stell­ten Teile sind serien­ähn­lich und bieten somit eine gute Möglich­keit, das finale Produkt vor der Serien­pro­duk­ti­on zu evalu­ie­ren.
Vom Spritz­guss kaum zu unter­schei­den: Die Quali­tät der Bautei­le aus Vakuum­guss ist so hoch, dass sie kaum von Spritz­guss­tei­len zu unter­schei­den sind, was für Funkti­ons­tests und optische Beurtei­lun­gen vorteil­haft ist.
Bautei­le können fast in identi­schen RAL-Farben je nach Harz-Typ, oder auch trans­pa­rent, trans­lu­zent erstellt werden: Der Vakuum­guss erlaubt die Herstel­lung von Bautei­len in nahezu allen RAL-Farben sowie in trans­pa­ren­ten oder trans­lu­zen­ten Varian­ten, je nach verwen­de­tem Harztyp.

Diese Vortei­le machen den Vakuum­guss zu einer attrak­ti­ven Methode für viele indus­tri­el­le Anwen­dun­gen, insbe­son­de­re wenn es um die schnel­le und präzise Herstel­lung von Proto­ty­pen und Klein­se­ri­en geht.

Vakuum­guss wird in verschie­de­nen Branchen verwen­det, darun­ter:
Automo­bil­in­dus­trie: Herstel­lung von Proto­ty­pen und Funkti­ons­mo­del­len
Medizin­tech­nik: Ferti­gung von medizi­ni­schen Geräten und Model­len
Konsum­gü­ter: Entwick­lung von Design­mo­del­len und Klein­se­ri­en­pro­duk­ten
Luft- und Raumfahrt: Produk­ti­on von leich­ten und komple­xen Bautei­len
Messe­mo­del­le: Erstel­lung von detail­ge­treu­en und anspre­chen­den Model­len für Ausstel­lun­gen und Messen

Der Vakuum­guss bietet eine schnel­le und kosten­ef­fi­zi­en­te Methode zur Produk­ti­on von quali­ta­tiv hochwer­ti­gen Kunst­stoff­tei­len. Diese Techno­lo­gie ist beson­ders nützlich für die Ferti­gung kleiner bis mittle­rer Stück­zah­len und ermög­licht es, komple­xe Geome­trien und detail­lier­te Oberflä­chen­struk­tu­ren zu reali­sie­ren.

Die Dauer des Vakuum­guss­pro­zes­ses kann variie­ren, je nach Komple­xi­tät des Teils und der Anzahl der benötig­ten Teile. In der Regel dauert die Herstel­lung einer Silikon­form einige Stunden, während das eigent­li­che Gießen und Aushär­ten des Materi­als in wenigen Stunden bis zu einem Tag abgeschlos­sen sein kann.

Begrenz­te Haltbar­keit der Silikon­for­men:
Abnut­zung und Ausbren­nen: Silikon­for­men können nach einer bestimm­ten Anzahl von Gussvor­gän­gen abgenutzt oder ausge­brannt sein.

Unter­schied­li­che Silikon­qua­li­tä­ten bei Waltl Design:
Günsti­ge­re Silikon­va­ri­an­te: Diese Form kann zwischen 20 und 30 Bautei­len erzeu­gen, abhän­gig von der Komple­xi­tät und der gewünsch­ten Oberflä­chen­qua­li­tät der Bautei­le.
Teurere Silikon­va­ri­an­te: Diese Form kann zwischen 25 und 45 Bautei­len erzeu­gen, wieder­um abhän­gig von der Komple­xi­tät und der gewünsch­ten Oberflä­chen­qua­li­tät der Bautei­le.

Insge­samt hängt die Haltbar­keit der Silikon­for­men stark von der gewähl­ten Silikon­qua­li­tät sowie der Komple­xi­tät und den Anfor­de­run­gen der Bautei­le ab.

Der Vakuum­guss eignet sich besser für kleine­re Stück­zah­len und Proto­ty­pen, da die Vorlauf­kos­ten und die Produk­ti­ons­zeit gerin­ger sind. Spritz­guss hinge­gen ist effizi­en­ter für die Massen­pro­duk­ti­on großer Stück­zah­len, erfor­dert jedoch höhere Anfangs­in­ves­ti­tio­nen in die Formwerk­zeu­ge.

Vakuum­guss ist in erster Linie für Proto­ty­pen und Klein­se­ri­en 1–500 Stück geeig­net. Für die Serien­pro­duk­ti­on großer Mengen ist der Spritz­guss aufgrund der niedri­ge­ren Stück­kos­ten und schnel­le­ren Zyklus­zei­ten besser geeig­net.

Meistens werden die Vakuum­guss-Bautei­le ohne zusätz­li­che Oberflä­chen­nach­be­hand­lung verwen­det. Das liegt daran, dass das Urmodell, das häufig aus einem SLA-Drucker stammt, bereits die gewünsch­te Oberflä­chen­be­schaf­fen­heit aufweist. Die Vakuum­guss-Bautei­le überneh­men diese Oberflä­che genau so, wie das Urmodell vor der Erstel­lung der Silikon­form aussieht.

Falls jedoch eine zusätz­li­che Oberflä­chen­be­hand­lung der Vakuum­guss­tei­le gewünscht ist, stehen verschie­de­ne Metho­den zur Verfü­gung:
Schlei­fen: Um Uneben­hei­ten zu besei­ti­gen und eine glatte Oberflä­che zu erzie­len.
Polie­ren: Für eine glänzen­de und ästhe­tisch anspre­chen­de Oberflä­che.
Lackie­ren: Zur Farbge­bung und zusätz­li­chen Schutz der Oberflä­che.
Beschich­ten: Um spezi­el­le funktio­na­le Eigen­schaf­ten wie Abrieb­fes­tig­keit oder Korro­si­ons­schutz zu errei­chen.

Diese Nachbe­ar­bei­tun­gen können durch­ge­führt werden, um sowohl ästhe­ti­sche als auch funktio­na­le Anfor­de­run­gen zu erfül­len.