Stampaggio di gomma siliconica liquida

Metodo di Gomma siliconica liquida Stampaggio

Quando parliamo di gomma siliconica in forma liquida (LSR), si tratta di una rete divisa in due parti. In questa rete lunghe catene di polisilossano sono supportate da silice. La parte A contiene un catalizzatore al platino e la parte B contiene metilidrogeno silossano come agente di reticolazione e un inibitore di alcol. Le gomme siliconiche sono polimeri in coppia e possono contenere riempitivi per migliorare le proprietà o ridurre i costi. La gomma siliconica è per la maggior parte non reattiva, stabile e impermeabile a condizioni estreme e temperature da -55 a 300 °C (da -70 a 570 °F) mantenendo allo stesso tempo le sue proprietà.

Definizione

quando definiamo la gomma siliconica in forma liquida, si tratta di un polimero di natura inorganica, costituito da silicio (Si), ossigeno (O), carbonio (C) e idrogeno (H). La catena sintetica vitale, chiamata spina dorsale, è costituita da silicio e ossigeno, chiamato silossano. Si tratta di un silicone ad alta virtuosità reticolato al platino con una brillante scorrevolezza. Viene spesso infuso in una cavità di forma in silicone per produrre varie parti con elevata precisione. In generale, la gomma siliconica liquida ha una bassa deformazione permanente, una buona stabilità e resistenza al calore estremo e alle temperature fredde. Questo materiale è utilizzato principalmente per creare guarnizioni, membrane di tenuta, connettori elettrici, connettori multi-pin, prodotti per l'infanzia in cui sono richieste superfici lisce.

La natura inorganica dell'LSR lo rende ideale per applicazioni mediche e a contatto con la pelle. L'LSR ha la capacità di combinarsi con altri gruppi chimici che gli consentono di ottenere prestazioni robuste. L'LSR supera molti altri elastomeri e viene utilizzato in applicazioni di pulsanti o tastiere, ed è preferito per applicazioni di pompaggio, in particolare se a contatto con fluidi corporei o sostanze chimiche.

Stampaggio a iniezione di gomma siliconica liquida

Si tratta di un processo fortemente meccanizzato. Stampaggio a iniezione di silicone liquido utilizza un metodo di miscelazione meccanica che miscela un composto di materiale LSR bicomponente polimerizzato al platino che scorre in uno stampo. Tuttavia, a causa della natura viscosa dell'LSR, si lavora facilmente ed è perfettamente adatto per la produzione ad alto volume, qualità costante delle parti e produttività migliorata. Lo strumento di iniezione LSR è alloggiato in una pressa per stampaggio a iniezione specifica per LSR, che è appositamente progettata per un controllo preciso delle dimensioni della pallina e consente la produzione costante di componenti in gomma siliconica liquida. Grazie alle sue proprietà e alla sua lavorabilità, la gomma siliconica liquida è diventata il materiale ideale per caratteristiche di progettazione complesse e applicazioni critiche esigenti.

Processo di stampaggio a iniezione LSR

Questo processo è di natura termoindurente utilizzato per produrre parti e prodotti in silicone flessibili, durevoli e resistenti al calore. In questo processo vengono miscelati due composti che sono generalmente costituiti dal silicone di formazione della base e dal catalizzatore al platino. Dopo di che la miscela viene iniettata e polimerizzata a caldo all'interno di uno stampo creando parti in silicone flessibili. Tuttavia, questi due composti richiedono una miscelazione distributiva intensiva mantenendoli a bassa temperatura prima di spingerli in una cavità riscaldata. La gomma siliconica liquida viene polimerizzata tramite calore, producendo parti o prodotti solidi.

Questo processo è ampiamente utilizzato in vari settori, tra cui l'industria automobilistica, medica, dei beni di consumo e dell'elettronica. Il processo di stampaggio a iniezione LSR consiste principalmente nei seguenti passaggi principali.

1. Preparazione del materiale

Composti LSR: LSR è un composto in due parti, solitamente denominato materiale di formazione della base e catalizzatore, che è generalmente a base di platino. Queste parti sono miscelate in un rapporto 1:1 e possono includere componenti aggiuntivi come pigmenti o additivi.

Conservazione e movimentazione: I componenti LSR sono conservati in contenitori o cartucce. Un contenitore contiene il materiale di base e un altro il catalizzatore, solitamente a base di platino. Una corretta manipolazione è molto importante per prevenire la contaminazione e garantire proprietà costanti del materiale.

2. Miscelazione e dosaggio

Unità di miscelazione: Un'unità di miscelazione specializzata combina accuratamente entrambi i composti. Questa unità può anche incorporare pigmenti o altri additivi, se necessario.

Miscelatore statico: L'LSR miscelato passa quindi attraverso un miscelatore statico, assicurando un'omogeneizzazione completa dei componenti. Questo passaggio è fondamentale per garantire la polimerizzazione e le proprietà uniformi del prodotto finale.

Misurazione: In questa importante fase, l'LSR miscelato viene dosato nell'unità di iniezione. Una misurazione precisa è essenziale per mantenere dimensioni di iniezione costanti e ridurre lo spreco di materiale.

3. Macchina per stampaggio a iniezione

• Unità di iniezione: L'unità di iniezione è progettata specificamente per l'iniezione di LSR. LSR ha una bassa viscosità e richiede speciali design delle viti. In questa fase il materiale viene spinto all'interno della cavità dello stampo.
• Unità di serraggio: In questa fase, il morsetto viene utilizzato per tenere lo stampo e tenerlo chiuso quando si esegue l'iniezione. Tuttavia, la potenza richiesta dipende dalle dimensioni e dalla complessità della parte.

4. Progettazione dello stampo

• Considerazioni sui materiali: Gli stampi per LSR devono essere progettati per resistere alle alte temperature e alle tensioni applicate durante il sistema di polimerizzazione. Sono per lo più prodotti utilizzando acciaio o alluminio di qualità eccellente.
• Cavità e nucleo: Lo stampo a iniezione di silicone è composto da cavità che sono forme di parti negative e anime che sono forme di parti positive. Queste devono essere lavorate con precisione per ottenere gli aspetti ideali della parte e la finitura superficiale.
• Sfiato: L'aria è intrappolata e deve essere rilasciata per evitare difetti come bolle d'aria o vuoti nel prodotto finale. Quindi, è importante garantire una ventilazione adeguata.
• Sistema di espulsione: Questa fase comporta la rimozione della parte dallo stampo che è indurita. Il sistema di espulsione deve essere attentamente progettato per gestire le parti LSR flessibili e appiccicose.

5. Iniezione e polimerizzazione

• Processo di iniezione: Lo stampo viene chiuso saldamente e bloccato con la forza appropriata. L'LSR viene quindi iniettato nelle cavità dello stampo ad alta velocità. Successivamente lo stampo viene riempito e dopodiché il materiale in eccesso viene rimosso.
• Processo di stagionatura: La temperatura viene mantenuta alta (normalmente tra 160-200°C) per iniziare il processo di polimerizzazione. Il tempo di polimerizzazione dipende dallo spessore e dalla forma della parte. Di norma va da un paio di secondi a molti minuti.

6. Sformatura

• Raffreddamento: Una volta completata la polimerizzazione, lo stampo viene raffreddato per consentire l'espulsione dei pezzi e per evitare deformazioni.
• Apertura: Successivamente lo stampo viene aperto con delicatezza per evitare di danneggiare le delicate parti in LSR.
• Espulsione: In questa fase le parti vengono espulse dallo stampo utilizzando il sistema di espulsione. È necessaria una manipolazione attenta per trattare le parti con delicatezza, poiché sono ancora calde e potrebbero essere leggermente flessibili.

7. Post-elaborazione

• Ispezione: In questa fase ogni parte viene ispezionata per difetti quali sbavature, bolle d'aria o riempimento incompleto. Possono essere utilizzati metodi di ispezione sia automatici che manuali.
• Rifinitura: Dopodiché il materiale in eccesso, noto come flash, viene tagliato dalle parti. Questo può essere fatto manualmente o utilizzando attrezzature automatizzate.
• Operazioni secondarie: A seconda dell'applicazione e dei requisiti, possono essere eseguiti ulteriori processi come l'incollaggio, l'assemblaggio o il trattamento superficiale.

8. Controllo di qualità

• Prova: Per garantire che le parti consegnate soddisfino le specifiche necessarie, vengono sottoposte a diversi test. Questi test comprendono test delle proprietà meccaniche, controlli dimensionali ed esami visivi.
• Documentazione: Per garantire la tracciabilità e la conformità agli standard del settore, vengono regolarmente conservati registri dettagliati del processo di stampaggio, dei lotti di materiali e dei risultati del controllo qualità.

9. Imballaggio e spedizione

• Confezione: Le parti completate vengono poi imballate con cura per proteggerle durante il trasporto. Le tecniche di imballaggio cambiano in base alle dimensioni, alla forma e alla sensibilità della parte.
• Spedizione: I pezzi imballati vengono poi spediti ai clienti o agli stabilimenti di ulteriore lavorazione, garantendo una consegna puntuale e mantenendo l'integrità dei pezzi.

Vantaggi dello stampaggio a iniezione di LSR

Questo processo offre alcuni vantaggi principali, che sono i seguenti:

1.Precisione e coerenza

Lo stampaggio a iniezione LSR fornisce valori elevati, costanti e precisi nella produzione di parti complicate, intricate e dettagliate. Questo processo consente tolleranze strette e una replica accurata degli stampi, garantendo uniformità in tutti i lotti.

2. Vasta gamma di applicazioni

Offre un gran numero di applicazioni in quanto è flessibile e può essere utilizzato in diverse attività, tra cui automotive, clinica, hardware, prodotti di consumo e molto altro. La flessibilità che offre LSR lo rende adatto per produrre qualsiasi cosa, dagli impianti medici alle guarnizioni per automobili ai componenti elettronici di consumo.

3. Durata e resistenza

Queste parti sono note per la loro solidità e resistenza. Possono sopportare temperature estreme, composti sintetici aggressivi ed esposizione prolungata alle radiazioni UV senza compromettere le loro proprietà integrali per un lungo periodo di tempo, rendendole ideali per molte applicazioni.

4.Biocompatibilità

Questi materiali sono biocompatibili e soddisfano le necessità degli standard di grado medico. Questa qualità li rende adatti per applicazioni cliniche e di servizi medici come impianti, strumenti chirurgici e gadget clinici indossabili. Inoltre, sono ipoallergenici e sicuri per un contatto prolungato con la pelle.

5.Resistenza chimica

Questi materiali mostrano una grande protezione da molti sintetici, tra cui solventi, oli e detergenti. Questa proprietà li rende adatti all'uso in condizioni in cui l'esposizione a sostanze chimiche è normale, come nel settore automobilistico e in quello industriale moderno.

6. Flessibilità ed elasticità

Queste parti hanno la proprietà di notevole elasticità e flessibilità, che consente loro di essere deformate e recuperare la loro forma unica senza distorsioni durature. Questa adattabilità le rende ideali per applicazioni di tenuta e guarnizioni in cui è richiesta una tenuta solida e stretta.

7. Tempi di ciclo rapidi

Questo metodo offre tempi di lavorazione rapidi rispetto ai metodi di stampaggio della gomma convenzionali. Ciò consente un'elevata produzione con tempi di consegna rapidi e allo stesso tempo è conveniente.

8. Riduzione dei rifiuti

Lo stampaggio a iniezione LSR genera scarti minimi rispetto ad altri processi di produzione. La capacità di controllare con precisione il flusso del materiale e di ottimizzare i progetti di stampo riduce al minimo gli scarti di materiale. Di conseguenza, ciò comporta risparmi sui costi e benefici ambientali.

9. Libertà di progettazione

Questo processo consente lo sviluppo di forme complicate e geometrie complesse che potrebbero essere difficili da realizzare con altri metodi di produzione. Questa opportunità di libertà di progettazione consente di realizzare progetti di articoli fantasiosi e scelte di personalizzazione.

10.Finitura superficiale

Queste parti hanno una finitura superficiale liscia e immacolata appena uscite dallo stampo. Di conseguenza, ciò riduce la necessità di qualsiasi attività di finitura secondaria come la pulizia o la verniciatura. Ciò consente di risparmiare tempo e costi di manodopera e rende il processo conveniente, garantendo al contempo un prodotto finale di alta qualità.

Limitazioni dello stampaggio della gomma siliconica liquida

Questo processo offre diversi vantaggi, tuttavia, come qualsiasi processo di produzione, presenta alcune limitazioni, che sono le seguenti:

1. Elevato investimento iniziale

È richiesto un investimento iniziale significativo durante l'impostazione di un processo di stampaggio a iniezione LSR, principalmente in attrezzature specializzate, stampi e infrastrutture. Quindi questo può rappresentare una barriera per i produttori su piccola scala o per quelli con capitale limitato.

2.Progettazione di stampi complessi

Gli stampi LSR sono specializzati, intricati e complessi a causa della bassa viscosità del materiale e dell'elevata temperatura di polimerizzazione. Quindi, progettare questi stampi richiede competenza e precisione, il che può aumentare i costi e i tempi di consegna.

3. Opzioni di materiali limitate

Sebbene LSR offra eccellenti proprietà come flessibilità, resistenza al calore e biocompatibilità, le sue opzioni di materiali sono piuttosto limitate rispetto ad altri tipi di gomma. Di conseguenza, ciò può limitare la gamma di applicazioni in cui LSR può essere utilizzato efficacemente.

4. Tempo di polimerizzazione

Il tempo di polimerizzazione per LSR può essere più lungo rispetto ad altri metodi di stampaggio della gomma. Ciò può influenzare il ciclo di produzione e la produttività completa, in particolare per la produzione ad alto volume.

Applicazioni

Si tratta di un processo unico con un gran numero di utilizzi in varie iniziative in vista delle sue nuove proprietà e dei suoi benefici. Le principali applicazioni sono le seguenti:

1.Dispositivi medici

È ampiamente e generalmente utilizzato nel settore clinico per la produzione di diversi gadget e parti come cateteri, tubi, guarnizioni, guarnizioni, veli respiratori e gadget impiantabili. Proprietà come biocompatibilità, sterilizzabilità e tenacità lo rendono ragionevole per applicazioni che richiedono precisione e qualità incrollabile in condizioni cliniche.

2.Prodotti per la cura del bambino

Grazie alla sua sicurezza, adattabilità e semplicità di sterilizzazione, LSR viene normalmente utilizzato nella creazione di articoli per la cura dei bambini come ciucci, areole per biberon e utensili per la cura dei bambini. Questi articoli richiedono spesso materiali che devono avere le proprietà di essere non nocivi, ipoallergenici e impermeabili alle alte temperature, tutte caratteristiche che LSR fornisce.

3.Elettronica

Viene inoltre utilizzato nell'hardware per incapsulare e proteggere parti sensibili da umidità, polvere e altre variabili ecologiche. Viene utilizzato in applicazioni come tastiere, guarnizioni, guarnizioni, connettori e coperture protettive grazie alle sue straordinarie proprietà di protezione elettrica, stabilità termica e protezione da composti chimici pericolosi.

4. Configurazioni automobilistiche

È ampiamente utilizzato nelle applicazioni automobilistiche per la fornitura di parti come guarnizioni, guarnizioni, connettori e smorzatori di vibrazioni. La sua protezione da temperature estreme, oli e sostanze sintetiche lo rende ideale per applicazioni su motori e parti esterne in cui la robustezza e l'affidabilità sono di primaria importanza.

5.Articoli di consumo

Questo viene inoltre utilizzato in diversi articoli per l'acquirente come utensili da cucina, teglie da forno, guarnizioni, guarnizioni e forniture per esterni grazie alle sue proprietà di qualità alimentare, adattabilità e protezione dalle alte temperature. La sua capacità di sopportare ripetuti cicli di riscaldamento e raffreddamento lo rende ragionevole per articoli che richiedono un uso e un lavaggio continui.

6.Applicazioni industriali

Trova inoltre applicazione in contesti moderni per la produzione di guarnizioni, guarnizioni, O-ring e parti diverse in cui la protezione da temperature estreme, materiali sintetici e variabili ecologiche è una grande necessità. La sua robustezza, affidabilità e prestazioni a lungo termine lo rendono ideale per applicazioni moderne.

7.Aerospaziale

Nel settore avionico, LSR è generalmente utilizzato nella creazione di guarnizioni, guarnizioni, connettori e altre parti di base in cui sono richiesti materiali leggeri con prestazioni elevate d'élite. Le sue proprietà come la protezione da alte temperature, radiazioni e composti sintetici lo rendono appropriato per applicazioni aeronautiche in cui qualità e sicurezza costanti sono di fondamentale importanza.

8. Illuminazione a LED

Trova inoltre applicazione nelle luci LED per migliorarne l'esposizione, la solidità e la durata. Proprietà come trasparenza, stabilità termica e resistenza alle radiazioni UV lo rendono una scelta di materiale decente per proteggere le parti LED da umidità, polvere e altri elementi ecologici.

9.Militare e difesa

Viene utilizzato in applicazioni militari per produrre guarnizioni, guarnizioni, connettori e parti diverse che richiedono prestazioni predominanti in circostanze estreme. Gli articoli prodotti utilizzandolo offrono prestazioni straordinarie in condizioni difficili come alte temperature, umidità e apertura a composti sintetici e carburanti.

Conclusione

Il processo di stampaggio a iniezione di gomma siliconica in forma liquida si distingue come una tecnica d'élite per la fornitura di parti di silicio con elevata precisione. Si tratta di un processo di produzione adattabile e potente che offre diversi vantaggi rispetto agli altri metodi. La flessibilità di progettazione, l'elevata precisione e la coerenza, combinate con le proprietà innate del materiale, lo rendono ideale per molte applicazioni in diverse attività commerciali. Con l'avanzare dell'innovazione, questa procedura continua ad avanzare e migliorare, offrendo di conseguenza un potenziale molto più importante per l'avanzamento e il miglioramento degli articoli in numerose aree.