Borracha de silicone líquida para fabricação de moldes
A borracha de silicone líquida para a fabricação de moldes é amplamente utilizada para reproduzir formas detalhadas a partir de modelos-mestre, protótipos, esculturas, peças industriais e componentes decorativos. Sua baixa viscosidade permite que o material se espalhe por superfícies complexas, enquanto o silicone curado permanece flexível o suficiente para desmoldar as peças sem danificar os detalhes finos.
Um ponto importante é a terminologia. No processamento industrial de silicone, LSR geralmente se refere à borracha de silicone líquida projetada para moldagem por injeção. Na fabricação de moldes, no entanto, os compradores costumam usar a expressão “borracha de silicone líquida” de forma mais ampla para descrever sistemas de silicone RTV de duas partes, que podem ser derramados, utilizados para criar moldes flexíveis. Esses materiais podem utilizar química de cura com platina ou estanho, dependendo da aplicação.
Este guia explica como funciona a borracha de silicone líquida para a fabricação de moldes, as diferenças entre os sistemas de cura, como escolher a dureza e a viscosidade, o que causa problemas de cura e quais propriedades são importantes na hora de selecionar um silicone para a fabricação de moldes.
O que é a borracha de silicone líquida para a fabricação de moldes?
A borracha de silicone líquida para a fabricação de moldes é um sistema de elastômero de silicone fluido que é misturado, derramado ou aplicado com pincel ao redor de um modelo-mestre e, em seguida, curado para formar um molde negativo flexível.
O material não curado geralmente é composto por dois componentes. Após a mistura dos componentes na proporção especificada, inicia-se uma reação química de reticulação. O líquido se transforma gradualmente em uma borracha de silicone elástica, capaz de ser dobrada, esticada e removida de formas complexas.
Essa flexibilidade torna o silicone particularmente útil quando o modelo original apresenta recuos, textura fina ou detalhes estreitos que seriam difíceis de reproduzir com um material de molde rígido.
O silicone LSR e o silicone RTV para fabricação de moldes nem sempre são a mesma coisa
Essa é uma das diferenças mais importantes para os compradores.
A LSR, ou borracha de silicone líquida, é comumente utilizada na moldagem por injeção industrial. Geralmente é fornecida como um sistema líquido de dois componentes, que é dosado por meio de equipamentos automatizados e injetado em um molde aquecido.
O silicone RTV, ou seja, o silicone vulcanizável à temperatura ambiente, é mais comumente associado à fabricação de moldes, pois pode ser misturado e derramado diretamente ao redor de um modelo, sem a necessidade de equipamento de moldagem por injeção.
| Material | Processamento típico | Uso comum |
|---|---|---|
| LSR | Moldagem por injeção de líquido automatizada | Componentes de silicone moldados com precisão |
| Silicone RTV-2 | Misture e despeje ou aplique com um pincel ao redor de um modelo | Moldes flexíveis de silicone |
| Silicone HTV / HCR | Moldagem por compressão, extrusão ou calandragem | Peças industriais de silicone moldadas e extrudadas |
Por esse motivo, quem estiver procurando por “borracha de silicone líquida para fabricação de moldes” deve verificar se precisa de um material RTV para fabricação de moldes, que pode ser derramado, ou de um LSR para moldagem por injeção.
Por que a borracha de silicone é usada na fabricação de moldes
A borracha de silicone é amplamente utilizada na fabricação de moldes, pois combina flexibilidade com alta precisão na reprodução de detalhes. Um silicone para moldagem, quando formulado corretamente, consegue preencher pequenas características da superfície, curar-se em torno de formas complexas e, em seguida, flexionar-se durante a desmoldagem.
Reprodução de detalhes finos
O silicone de baixa viscosidade consegue fluir ao redor de pequenas texturas, bordas e padrões superficiais.
Desmoldagem flexível
O molde curado pode se deformar ao redor dos recuos e retornar à sua forma original.
Resistência ao rasgo
Uma boa resistência ao rasgo ajuda a reduzir os danos quando as matrizes são esticadas repetidamente durante a desmoldagem.
Estabilidade dimensional
As formulações de baixo encolhimento ajudam a preservar as dimensões precisas do molde.
Resistência à temperatura
Moldes de silicone adequados podem suportar temperaturas elevadas, dependendo da formulação e do processo de moldagem.
Desempenho na Lançamento
As superfícies de silicone costumam permitir que muitos materiais de fundição sejam facilmente desmoldados, embora, em alguns sistemas, ainda possam ser necessários agentes desmoldantes.
Silicone de cura com platina x silicone de cura com estanho para a confecção de moldes
Dois principais sistemas de cura são amplamente utilizados na borracha de silicone líquida para a fabricação de moldes: a cura por adição catalisada por platina e a cura por condensação catalisada por estanho.
Ambos permitem a produção de moldes de silicone flexíveis, mas diferem em termos de encolhimento, comportamento de cura, sensibilidade à inibição e desempenho a longo prazo.
| Característica | Silicone de cura com platina | Silicone de cura com estanho |
|---|---|---|
| Química da Cura | Cura por adição | Cura por condensação |
| Encolhimento | Geralmente muito baixo | Normalmente mais elevados do que os sistemas de cura por adição |
| Precisão dimensional | Excelente para moldes de precisão | Adequado para diversas aplicações gerais na fabricação de moldes |
| Inibição da cura | Mais sensível a certos contaminantes | Geralmente menos sensível à inibição |
| Aplicações típicas | Moldes de precisão, produção em série, protótipos detalhados | Fundição em geral, escultura, moldes decorativos e projetos com restrições orçamentárias |
Nenhum dos dois sistemas é automaticamente o mais adequado para todos os projetos. O silicone de cura com platina costuma ser preferido quando o baixo encolhimento e a precisão dimensional são importantes, enquanto os sistemas de cura com estanho podem ser mais fáceis de usar com uma variedade maior de materiais de base.
Como a dureza Shore A afeta um molde de silicone
A dureza é uma das primeiras especificações que os compradores levam em consideração ao escolher o silicone para a fabricação de moldes. Ela é comumente medida utilizando a escala Shore A.
Moldes de silicone mais macios flexionam com mais facilidade e podem ser úteis para recuos profundos ou modelos-mestre delicados. O silicone mais duro oferece maior estabilidade dimensional e pode ser mais adequado para peças maiores ou moldes que precisam manter a forma sem deformação excessiva.
A dureza correta também depende da espessura do molde, da geometria da peça, do material de fundição e do fato de se utilizar ou não uma carcaça de suporte rígida ou um molde-mãe.
Por que a viscosidade é importante
A viscosidade descreve a facilidade com que o silicone líquido não curado flui. Ela exerce grande influência na mistura, no vazamento, na liberação de ar e na reprodução de detalhes.
Os materiais de menor viscosidade fluem mais facilmente para detalhes estreitos e geralmente são mais fáceis de desgaseificar. Os materiais de maior viscosidade podem oferecer vantagens em certos sistemas de aplicação com pincel ou em aplicações verticais, mas podem reter ar mais facilmente se a mistura e o despejo não forem controlados.
A resistência ao rasgo é fundamental para moldes de silicone reutilizáveis
Um molde de silicone pode falhar mesmo que sua resistência à tração seja relativamente alta. A desmoldagem repetida causa concentração de tensão em torno de seções finas, cantos agudos e recortes profundos.
A resistência ao rasgo mede o grau de resistência da borracha ao alargamento de um corte ou rasgo já existente. Uma alta resistência ao rasgo é especialmente importante para moldes com paredes finas, geometria complexa ou ciclos de produção repetidos.
Um molde com baixa resistência ao rasgo pode começar com um pequeno corte e ir se rompendo gradualmente a cada vez que uma peça fundida é removida.
| Propriedade | Por que isso é importante na fabricação de moldes |
|---|---|
| Resistência ao rasgo | Ajuda a impedir o avanço de trincas durante desmoldagens repetidas |
| Resistência à tração | Indica resistência a forças de tração |
| Alongamento | Mostra até que ponto o molde pode se esticar antes de se romper |
| Dureza | Influencia a flexibilidade e o suporte estrutural |
Por que o baixo encolhimento é importante
A precisão dimensional é especialmente importante quando os moldes são utilizados para protótipos, componentes técnicos, réplicas ou produção em série.
Qualquer variação dimensional durante a cura pode afetar o tamanho da peça fundida final. Os sistemas de silicone de platina com cura por adição costumam ser escolhidos quando é importante que a retração seja muito baixa.
No entanto, a precisão do molde não é determinada apenas pelo encolhimento do silicone. A proporção da mistura, a temperatura de cura, a estabilidade da massa-mãe, a estrutura de suporte e as condições de moldagem podem, todas, influenciar as dimensões finais.
Tempo de trabalho e tempo de cura
O tempo de trabalho, às vezes chamado de “pot life”, descreve por quanto tempo o silicone misturado permanece processável antes que a viscosidade aumente significativamente.
O tempo de cura é o período necessário para que o silicone se reticule o suficiente para que seja possível desmoldá-lo.
Um tempo de trabalho mais longo pode ser útil para moldes grandes ou complexos, pois proporciona mais tempo para a mistura, a desgaseificação a vácuo e o vazamento controlado. Sistemas de cura mais rápidos podem aumentar a velocidade de produção, mas oferecem menos tempo para a remoção de bolhas de ar.
Como misturar borracha de silicone líquida para a fabricação de moldes
É essencial que a mistura seja precisa. Os dois componentes devem ser medidos de acordo com a proporção especificada pelo fornecedor e misturados cuidadosamente, de modo a distribuir o catalisador por todo o silicone.
Proporções incorretas podem causar cura incompleta, áreas moles ou propriedades inconsistentes. Uma mistura mal feita também pode deixar faixas não curadas dentro do molde acabado.
Durante a mistura, é importante raspar as laterais e o fundo do recipiente, minimizando ao mesmo tempo a incorporação desnecessária de ar.
Você precisa de desgaseificação a vácuo?
A desgaseificação a vácuo é comumente utilizada quando as bolhas na superfície do molde poderiam afetar os detalhes ou a precisão dimensional.
A mistura pode introduzir ar no silicone líquido. Sob vácuo, o ar retido se expande e sobe para fora do material antes do vazamento.
Nem todo projeto de fabricação de moldes requer equipamentos de vácuo. Alguns sistemas de baixa viscosidade são projetados para liberar bolhas com mais facilidade, e um vazamento cuidadoso pode reduzir o aprisionamento de ar. No entanto, a desgaseificação a vácuo continua sendo útil para modelos-mestre com alto nível de detalhamento, peças de precisão e moldes em que a qualidade da superfície é fundamental.
Como moldar silicone sem formar bolhas de ar
A técnica de vazamento pode afetar significativamente a qualidade do molde. Em vez de despejar diretamente sobre toda a superfície, o silicone pode ser introduzido lentamente a partir de um ponto e deixado subir ao redor do modelo.
Um jato fino também pode ajudar a esticar e romper algumas bolhas de ar durante o despejo.
Cavidades profundas, recantos acentuados e superfícies texturizadas podem se beneficiar da aplicação de uma fina camada inicial de silicone antes de preencher o restante da caixa do molde.
O que é a inibição da cura?
A inibição da cura ocorre quando o silicone não cura adequadamente porque outra substância interfere na reação de reticulação.
Essa questão é especialmente importante no caso do silicone de cura por platina. Certos materiais que contêm enxofre, aminas, alguns adesivos, produtos de látex e resinas não curadas podem interferir na cura catalisada por platina.
O silicone pode permanecer pegajoso, macio ou completamente não curado nos pontos em que entra em contato com a superfície incompatível.
Domine os materiais e a compatibilidade de superfícies
Os moldes de silicone podem ser produzidos a partir de diversos materiais-mestre, incluindo metal, plástico, resina, madeira, gesso, pedra e peças já moldadas. No entanto, superfícies porosas podem absorver material ou reter ar, enquanto superfícies quimicamente reativas podem interferir na cura.
| Material de referência | Considerações típicas |
|---|---|
| Metal | Geralmente apresentam estabilidade dimensional e são adequados para moldes detalhados |
| Resina para impressão 3D | Pode ser necessário realizar uma pós-cura completa e testes de compatibilidade |
| Madeira | Superfícies porosas podem precisar de impermeabilização |
| Gesso | É poroso e pode exigir a impermeabilização da superfície antes da moldagem |
| Argila | A compatibilidade depende da composição química da argila e do sistema de cura |
| Silicone existente | O contato entre silicone e silicone pode exigir um tratamento de desmoldagem, dependendo do processo |
Os moldes de silicone precisam de um agente desmoldante?
A borracha de silicone, por si só, permite que muitos materiais de fundição se soltem com relativa facilidade, mas um agente desmoldante ainda pode ser útil ou necessário.
Essa necessidade depende do material original, da resina de moldagem, das propriedades químicas do silicone e se o silicone está sendo moldado contra outro silicone.
Um agente desmoldante pode ajudar a reduzir a aderência, proteger matrizes delicadas e prolongar a vida útil do molde. No entanto, o uso excessivo de agente desmoldante pode afetar a reprodução da superfície ou a aparência da peça acabada.
Que materiais podem ser moldados em moldes de silicone?
Uma das razões pelas quais os moldes de silicone são tão amplamente utilizados é que eles podem ser utilizados com diversos materiais de fundição, desde que seja selecionado o tipo correto de silicone.
Resina de poliuretano
Amplamente utilizado para protótipos, peças decorativas e produção em pequenas séries.
Resina epóxi
Utilizado para fundição decorativa, protótipos técnicos e peças encapsuladas.
Cera
Comumente utilizado na fabricação de velas, em modelos para fundição por cera perdida e na reprodução de objetos decorativos.
Gesso e reboco
Adequado para aplicações em arquitetura, decoração e modelismo.
Concreto
Utilizado em elementos decorativos, texturas arquitetônicas e pequenos componentes pré-moldados.
Outros materiais de fundição
É necessário verificar a compatibilidade ao utilizar produtos químicos agressivos ou sistemas de fundição que operam em altas temperaturas.
Quanto tempo dura um molde de silicone?
A vida útil do molde depende de muito mais do que apenas do silicone em si. O material de fundição, a força de desmoldagem, a geometria do molde, a temperatura e a frequência de produção são fatores que afetam a vida útil.
Resinas altamente agressivas podem corroer gradualmente a superfície do molde. Seções finas podem se romper. Undercuts profundos podem causar tensão mecânica repetida nas mesmas áreas.
Um molde de silicone de alta resistência ao rasgo, com espessura de parede adequada e bom processamento, geralmente permite um maior número de ciclos de moldagem do que um material mal misturado ou com especificações insuficientes.
Moldes de silicone de uma peça x moldes de silicone de duas peças
Componentes simples com a parte traseira plana ou com uma superfície aberta podem, muitas vezes, ser reproduzidos usando um molde de bloco de uma única peça.
Moldes tridimensionais mais complexos podem exigir um molde de silicone de duas ou mais partes, para que a peça fundida possa ser removida sem danificar o molde.
O projeto do molde deve, portanto, ser planejado antes do vazamento do silicone. Linhas de divisão, orifícios de ventilação, canais de alimentação, conchas de suporte e espessura do molde podem influenciar a qualidade da peça fundida.
Moldes para vazamento x moldes de silicone para aplicação com pincel
O silicone fluido é comumente utilizado quando o modelo-mestre pode ser colocado dentro de uma caixa de molde e totalmente envolvido pelo material líquido.
O silicone aplicado com pincel é mais útil para esculturas de grandes dimensões, superfícies arquitetônicas ou objetos nos quais o preenchimento de uma caixa de molde completa consumiria uma quantidade excessiva de material.
| Método | Vantagens | Uso típico |
|---|---|---|
| Molde para vazamento | Processamento simples e espessura uniforme do molde | Peças pequenas e médias, protótipos, componentes técnicos |
| Molde para aplicação com pincel | Consome menos silicone em superfícies grandes | Escultura, arquitetura e grandes mestres da arte decorativa |
Problemas comuns na confecção de moldes de silicone
Muitas falhas em moldes são causadas pelo processo de fabricação, e não pelo próprio polímero de silicone.
| Problema | Possível causa |
|---|---|
| Superfície pegajosa ou não curada | Inibição da cura, proporção de mistura incorreta ou mistura insuficiente |
| Bolhas de ar | Alta viscosidade, mistura agressiva ou técnica inadequada de despejo |
| Rompimento prematuro | Baixa resistência ao rasgo, paredes finas do molde ou contra-formados complexos |
| Mudança dimensional | Encolhimento do silicone, molde-mestre instável ou condições de cura incorretas |
| Baixo nível de detalhe da superfície | Ar retido, contaminação ou contato incompleto com o molde-mestre |
| Vida útil curta do molde | Materiais de fundição agressivos, altas temperaturas ou tensões mecânicas repetidas |
Como escolher borracha de silicone líquida para a fabricação de moldes
O silicone adequado para a fabricação de moldes deve ser selecionado de acordo com o modelo, o material de fundição e o ciclo de produção previsto.
O que os compradores devem incluir em uma solicitação de cotação?
Um fornecedor de silicone para fabricação de moldes pode recomendar um tipo mais adequado quando os detalhes da aplicação estiverem claros.
O papel do silicone HTV/HCR na produção de moldes
A borracha de silicone HTV/HCR difere do silicone RTV para moldagem por vazamento. Ela é fornecida na forma de um composto de alta consistência, semelhante a uma goma, em vez de um líquido de baixa viscosidade.
O HCR é normalmente moldado por compressão, extrudado ou calandrado para produzir produtos acabados de silicone e, geralmente, não é derramado ao redor de um modelo para criar um molde de reprodução flexível.
Essa distinção é importante quando os compradores entram em contato com um fornecedor de silicone. Solicitar “borracha de silicone para fabricação de moldes” pode se referir tanto ao silicone usado para fazer o molde ou silicone utilizado como o produto final moldado.
Para obter mais informações sobre o silicone de alta consistência, consulte O que é o silicone HCR?
Borracha de silicone industrial da Yakows
A Yakows fornece materiais de borracha de silicone para aplicações industriais, incluindo sistemas HTV/HCR e de silicone líquido para diferentes requisitos de processamento.
Ao discutir um projeto relacionado a moldes, é importante identificar se a necessidade é de um silicone fluido, utilizado para criar um molde flexível, ou de borracha de silicone que se tornará a peça moldada final.
Os clientes podem informar a aplicação final, o método de processamento, a dureza necessária, a viscosidade, o sistema de cura, as condições de temperatura e o volume de produção previsto, para que seja possível avaliar a família de materiais de silicone adequada.
Perguntas frequentes
O que é a borracha de silicone líquida para a fabricação de moldes?
Trata-se de um sistema de elastômero de silicone fluido utilizado para envolver um modelo mestre e, após a cura, formar um molde negativo flexível para a moldagem de resina, cera, gesso e outros materiais compatíveis.
O LSR é o mesmo que o silicone para fabricação de moldes?
Nem sempre. O termo “LSR industrial” geralmente se refere à borracha de silicone líquida utilizada na moldagem por injeção, enquanto o silicone para fabricação de moldes é, normalmente, um sistema RTV de duas partes que pode ser derramado.
Qual silicone é o melhor para a confecção de moldes?
A escolha do material correto depende da dureza, da viscosidade, da resistência ao rasgo, do encolhimento, da compatibilidade com o modelo, do material de fundição e da vida útil exigida para o molde.
O silicone de cura com platina é melhor para moldes?
O silicone de cura com platina geralmente apresenta baixíssimo encolhimento e forte estabilidade dimensional, mas pode ser mais sensível à inibição da cura. O silicone de cura com estanho pode ser mais tolerante a alguns materiais base.
Qual deve ser a dureza Shore do silicone utilizado na fabricação de moldes?
Não existe uma dureza universal. Os tipos mais macios são úteis para recortes complexos, enquanto os tipos mais duros oferecem maior suporte estrutural para moldes maiores ou menos flexíveis.
É preciso realizar a desgaseificação a vácuo da borracha de silicone?
A desgaseificação a vácuo pode melhorar a remoção de bolhas e os detalhes da superfície, especialmente em moldes de precisão, embora alguns sistemas de baixa viscosidade possam ser processados com sucesso sem o uso de equipamentos de vácuo.
Por que meu molde de silicone ainda está pegajoso?
Entre as possíveis causas estão a inibição da cura, proporção incorreta da mistura, mistura incompleta ou condições inadequadas de cura.
É possível usar moldes de silicone para resina epóxi?
Muitos sistemas de moldes de silicone são compatíveis com resina epóxi, mas é necessário verificar com o fornecedor do material a composição química exata do silicone e da resina epóxi.
A borracha de silicone líquida consegue reproduzir detalhes finos?
Sim. Uma das principais vantagens do silicone de baixa viscosidade para a confecção de moldes é sua capacidade de se espalhar por superfícies detalhadas e reproduzir texturas finas.
Quanto tempo dura um molde de silicone?
A vida útil do molde depende da resistência ao rasgo, do projeto do molde, da composição química da fundição, da tensão de desmoldagem, da temperatura e da frequência de uso do molde.