Vakuové lití

Vakuové lití (lití do silikonových forem, anglicky vacuum casting) je technologie výroby malých sérií plastových a pryžových dílů, při níž se dvousložková polyuretanová pryskyřice odlévá ve vakuové komoře do silikonové formy. Forma vzniká zalitím master modelu, nejčastěji vytištěného technologií SLA nebo obrobeného, do tekutého silikonového kaučuku. Odlité díly věrně kopírují tvar i povrch modelu a svými vlastnostmi napodobují běžné vstřikované plasty.

Master model se nejprve povrchově dokončí do požadované kvality (broušení, leštění nebo textura), doplní se o vtoky a odvzdušnění a v rámu se zalije silikonem. Po vytvrzení se forma rozřízne podél zvolené dělicí roviny a model se vyjme. Při odlévání se pryskyřice promíchá a odplyní ve vakuu a pod vakuem se nalije do formy, díky čemuž se omezí bubliny a zaplní i tenké stěny a jemné detaily. Díly se pak vytvrzují při zvýšené teplotě, obvykle kolem 60 až 70 °C, a nakonec se začistí od vtoků.

Polyuretanové pryskyřice se vyrábějí v mnoha variantách, které napodobují ABS, polypropylen, polyamid, polykarbonát nebo průhledný PMMA, dále pryžové materiály s tvrdostí zhruba 30 až 90 Shore A, samozhášivé materiály a pryskyřice pro vyšší teploty. Díly lze probarvit v hmotě nebo lakovat, do formy lze vložit kovové závitové vložky a přeléváním vyrobit i díly kombinující tuhý a měkký materiál.

Jedna silikonová forma vydrží obvykle zhruba 15 až 25 odlitků podle složitosti tvaru a použité pryskyřice, pak se podle stejného master modelu vyrobí nová. Rozměrová přesnost je horší než u obrábění, orientačně ±0,15 až 0,3 mm na 100 mm délky podle materiálu a tvaru. Velikost dílů omezuje hlavně vakuová komora, běžně od drobných součástí po kryty dlouhé zhruba jeden metr. První díly bývají obvykle k dispozici za jeden až tři týdny.

Vakuové lití je vhodné pro série v řádu desítek, nejvýše stovek kusů, kdy by 3D tisk každého dílu byl drahý nebo nedosáhl potřebného povrchu a investice do vstřikovací formy se ještě nevyplatí. Typicky jde o kryty přístrojů a elektroniky pro testy a první zákazníky, vizuální prototypy a veletržní vzorky, pryžové díly (těsnění, úchopy, měkké obaly) a kusy pro marketingové fotografie ještě před sériovou výrobou.

Z jednoho master modelu tak získáte opakovaně díly s povrchem blízkým výlisku, v různých barvách a materiálech, a můžete porovnat několik materiálových variant ještě před objednáním formy.

Polyuretanové pryskyřice jsou reaktoplasty, které vlastnosti termoplastů pouze napodobují. Tuhost a tvrdost mohou být podobné, ale tepelná a chemická odolnost, stárnutí na UV záření a únavové chování se liší. Výsledky zkoušek na odlitcích proto nepřenášejte bez rozmyslu na vstřikovaný díl a u certifikačních zkoušek si ověřte, zda zkušebna díly z vakuového lití přijme.

Kvalita odlitků přímo závisí na master modelu: každá vrstva tisku nebo škrábanec se přenese na všechny kusy. V poptávce uveďte požadovaný povrch (lesk, mat, textura), odstín, tvrdost Shore u pryžových materiálů, počet kusů a tolerance kritických rozměrů. Dlouhé tenké stěny se mohou deformovat a masivní části mívají propadliny. Ověřte si také, zda cena zahrnuje master model, formu i lakování a kolik kusů jedna forma vydrží, protože větší série znamená výrobu dalších forem.