Método de Borracha de silicone líquida Moldagem

Quando falamos de borracha de silicone na forma líquida (LSR), trata-se de uma rede que é dividida em duas partes. Nessa rede, longas cadeias de poli siloxano são suportadas por sílica. A Parte A contém um catalisador de platina e a Parte B contém metil-hidrogênio-siloxano como um reticulador e um inibidor de álcool. As borrachas de silicone são polímeros de duas partes e podem conter cargas para melhorar as propriedades ou reduzir o custo. A borracha de silicone é, em sua maior parte, não reativa, estável e impermeável a condições e temperaturas extremas de -55 a 300 °C (-70 a 570 °F) e, ao mesmo tempo, mantém suas propriedades.

Definição

Quando definimos a borracha de silicone na forma líquida, trata-se de um polímero de natureza inorgânica formado por silício (Si), oxigênio (O), carbono (C) e hidrogênio (H). A cadeia vitalmente sintética, chamada de espinha dorsal, é formada por silício e oxigênio, chamada de siloxano. Trata-se de um silicone curado com platina de alta virtude com suavidade brilhante. Ele é frequentemente infundido em uma cavidade de forma de silicone para fabricar várias peças com alta precisão. Em geral, a borracha de silicone líquido tem um conjunto de baixa compressão, boa estabilidade e resistência a temperaturas extremas de calor e frio. Esse material é usado principalmente para criar vedações, membranas de vedação, conectores elétricos, conectores com vários pinos e produtos infantis em que são necessárias superfícies lisas.

A natureza inorgânica do LSR o torna ideal para aplicações médicas e de contato com a pele. O LSR tem a capacidade de se combinar com outros grupos químicos, o que lhe permite obter desempenhos robustos. O LSR supera o desempenho de muitos outros elastômeros e é usado em botões de pressão ou em aplicações de teclado, sendo preferido para aplicações de bombeamento, principalmente se estiver em contato com fluidos corporais ou substâncias químicas.

Moldagem por injeção de borracha de silicone líquida

Esse é um processo muito mecanizado. Moldagem por injeção de silicone líquido usa um método de mistura mecânica que mistura um composto de material LSR curado com platina de dois componentes que flui em um molde. No entanto, devido à natureza viscosa do LSR, ele é processado facilmente e é perfeitamente adequado para produção de alto volume, qualidade consistente das peças e produtividade aprimorada. A ferramenta de injeção de LSR está alojada em uma prensa de moldagem por injeção específica para LSR, que foi especialmente projetada para o controle preciso do tamanho da injeção e permite a produção consistente de componentes de borracha de silicone líquido. Devido às suas propriedades e capacidade de processamento, a borracha de silicone líquido se tornou o material ideal para características de design complexas e aplicações críticas exigentes.

Processo de moldagem por injeção de LSR

Esse processo é de natureza termofixa e é utilizado para fabricar peças e produtos de silicone flexíveis, duráveis e resistentes ao calor. Nesse processo, são misturados dois compostos que geralmente consistem no silicone formador de base e no catalisador de platina. Depois disso, a mistura é injetada e curada com calor dentro de um molde, criando peças de silicone flexíveis. No entanto, esses dois compostos exigem uma mistura distributiva intensa, mantendo-os em uma temperatura baixa antes de serem colocados em uma cavidade aquecida. A borracha de silicone líquida é curada pelo calor, produzindo peças ou produtos sólidos.

Esse processo é amplamente empregado em vários setores, incluindo os setores automotivo, médico, de bens de consumo e eletrônico. O processo de moldagem por injeção de LSR consiste principalmente nas seguintes etapas principais.

1. preparação do material

Compostos LSR: O LSR é um composto de duas partes, normalmente chamado de material formador de base e catalisador, geralmente à base de platina. Essas partes são misturadas em uma proporção de 1:1 e podem incluir componentes adicionais, como pigmentos ou aditivos.

Armazenamento e manuseio: Os componentes de LSR são armazenados em contêineres ou cartuchos. Um contêiner contém o material de formação de base e outro contêiner contém o catalisador, geralmente à base de platina. O manuseio adequado é muito importante para evitar a contaminação e garantir propriedades consistentes do material.

2. Mixagem e medição

Unidade de mistura: Uma unidade de mistura especializada combina com precisão os dois compostos. Essa unidade também pode incorporar pigmentos ou outros aditivos, conforme necessário.

Misturador estático: Em seguida, o LSR misturado passa por um misturador estático, garantindo a homogeneização completa dos componentes. Essa etapa é fundamental para garantir a cura e as propriedades consistentes do produto final.

Medição: Nessa importante etapa, o LSR misturado é dosado na unidade de injeção. A dosagem precisa é essencial para manter tamanhos de injeção consistentes e reduzir o desperdício de material.

3. Máquina de moldagem por injeção

• Unidade de injeção: A unidade de injeção foi projetada especificamente para a injeção de LSR. O LSR tem baixa viscosidade e requer projetos especiais de rosca. Nessa etapa, o material é empurrado para dentro da cavidade do molde.
• Unidade de fixação: Nessa etapa, a pinça é usada para segurar o molde e mantê-lo próximo quando a injeção é realizada. No entanto, a potência necessária depende do tamanho e da complexidade da peça.

4. Projeto do molde

• Considerações sobre o material: Os moldes para LSR devem ser projetados para suportar as altas temperaturas e tensões aplicadas durante o sistema de cura. Na maioria das vezes, eles são produzidos com aço ou alumínio de excelente qualidade.
• Cavidade e núcleo: O molde de injeção de silicone é composto de cavidades, que são formas de peças negativas, e núcleos, que são formas de peças positivas. Eles devem ser usinados com precisão para obter os aspectos ideais da peça e o acabamento da superfície.
• Ventilação: O ar fica preso e precisa ser liberado para evitar defeitos, como bolhas de ar ou espaços vazios no produto final. Portanto, é importante garantir a ventilação adequada.
• Sistema de ejetor: Essa etapa envolve a remoção da peça do molde que está curado. O sistema de ejeção deve ser cuidadosamente projetado para lidar com as peças de LSR flexíveis e pegajosas.

5. Injeção e cura

• Processo de injeção: O molde é firmemente fechado e fixado com a força adequada. O LSR é então injetado nas cavidades do molde em alta velocidade. Em seguida, o molde é preenchido e, depois disso, o excesso de material é removido.
• Processo de cura: A temperatura é mantida alta (normalmente entre 160 e 200°C) para iniciar o processo de cura. O tempo de cura depende da espessura e do formato da peça. Em geral, ele vai de alguns segundos a muitos minutos.

6. Desmoldagem

• Resfriamento: Quando a cura é concluída, o molde é resfriado para trabalhar com a expulsão da peça e evitar a deformação.
• Abertura: Depois disso, o molde é aberto com cuidado para evitar danos às delicadas peças de LSR.
• Ejeção: Nessa etapa, as peças são ejetadas do molde usando o sistema ejetor. É necessário um manuseio cuidadoso para lidar com as peças com delicadeza, pois elas ainda estão quentes e podem estar ligeiramente flexíveis.

7. Pós-processamento

• Inspeção: Durante esse estágio, cada peça é inspecionada quanto a defeitos, como fulgor, bolhas de ar ou enchimento incompleto. Podem ser usados métodos de inspeção automatizados ou manuais.
• Corte: Depois disso, o excesso de material, conhecido como flash, é cortado das peças. Isso pode ser feito manualmente ou por meio de equipamentos automatizados.
• Operações secundárias: Processos adicionais, como colagem, montagem ou tratamento de superfície, podem ser realizados dependendo da aplicação e dos requisitos.

8. Controle de qualidade

• Testes: Para garantir que as peças entregues atendam às especificações necessárias, elas passam por diversos testes. Esses testes incluem testes de propriedades mecânicas, verificações dimensionais e exames visuais.
• Documentação: Registros detalhados do processo de moldagem, dos lotes de materiais e dos resultados do controle de qualidade são mantidos regularmente para garantir a rastreabilidade e a conformidade com os padrões do setor.

9. Embalagem e remessa

• Embalagem: As peças concluídas são então cuidadosamente embaladas para protegê-las durante o transporte. As técnicas de embalagem mudam de acordo com o tamanho, a forma e a sensibilidade da peça.
• Envio: As peças embaladas são então enviadas para os clientes ou para as instalações de processamento posterior, garantindo a entrega no prazo e mantendo a integridade das peças.

Benefícios da moldagem por injeção de LSR

Esse processo oferece algumas vantagens principais, que são as seguintes:

1. precisão e consistência

A moldagem por injeção de LSR fornece valores altamente consistentes e precisos na produção de peças complicadas, intrincadas e detalhadas. Esse processo permite tolerâncias estreitas e a replicação precisa de moldes, garantindo a uniformidade em todos os lotes.

2. vasta gama de aplicações

Ele oferece muitas aplicações, pois é flexível e pode ser utilizado em diferentes negócios, incluindo automotivo, clínico, hardware, produtos de consumo e muito mais. A flexibilidade proporcionada pelo LSR o torna adequado para a produção de qualquer coisa, desde implantes médicos até vedações automotivas e componentes eletrônicos de consumo.

3. durabilidade e resistência

Essas peças são notáveis por sua solidez e resistência. Elas podem suportar temperaturas extremas, compostos sintéticos agressivos e exposição prolongada à radiação UV sem prejudicar suas propriedades integrais por um longo período, o que as torna ideais para muitas aplicações.

4. biocompatibilidade

Esses materiais são biocompatíveis e atendem às necessidades dos padrões de grau médico. Essa qualidade os torna adequados para aplicações clínicas e de serviços médicos, como implantes, ferramentas cirúrgicas e dispositivos clínicos vestíveis. Além disso, eles são hipoalergênicos e seguros para contato prolongado com a pele.

5. resistência química

Esses materiais apresentam grande proteção contra muitos produtos sintéticos, inclusive solventes, óleos e agentes de limpeza. Essa propriedade os torna apropriados para serem utilizados em condições em que a exposição a substâncias químicas é normal, como em ambientes automotivos e industriais modernos.

6. Flexibilidade e elasticidade

Essas peças têm a propriedade de elasticidade e flexibilidade notáveis, permitindo que sejam deformadas e recuperem sua forma exclusiva sem distorção duradoura. Essa adaptabilidade as torna ideais para serem usadas em aplicações de vedação e gaxetas em que é necessária uma vedação firme e sólida.

7. Tempos de ciclo rápidos

Esse método oferece um tempo de processo rápido em comparação com os métodos convencionais de moldagem de borracha. Isso permite uma alta produção com tempos de resposta rápidos e, ao mesmo tempo, é econômico.

8. redução de resíduos

A moldagem por injeção de LSR gera um desperdício mínimo em comparação com outros processos de fabricação. A capacidade de controlar com precisão o fluxo de material e otimizar os projetos de moldes minimiza o desperdício de material. Consequentemente, isso resulta em economia de custos e benefícios ambientais.

9. liberdade de design

Esse processo permite o desenvolvimento de formas e geometrias complexas que podem ser difíceis de realizar com outros métodos de fabricação. Essa oportunidade de liberdade de design permite a criação de designs de itens criativos e opções de personalização.

10. acabamento da superfície

Essas peças têm um acabamento de superfície liso e imaculado diretamente do molde. Consequentemente, isso diminui a necessidade de qualquer tarefa de acabamento secundário, como limpeza ou pintura. Isso economiza tempo e custos de mão de obra, tornando o processo econômico e garantindo um produto final de alta qualidade.

Limitações da moldagem de borracha de silicone líquido

Esse processo oferece vários benefícios, mas, como qualquer processo de fabricação, ele tem algumas limitações, que são as seguintes:

1. alto investimento inicial

É necessário um investimento inicial significativo para estabelecer um processo de moldagem por injeção de LSR, principalmente em equipamentos especializados, moldes e infraestrutura. Portanto, isso pode ser um obstáculo para fabricantes de pequena escala ou com capital limitado.

2. projeto de molde complexo

Os moldes de LSR são especializados, intrincados e complexos devido à baixa viscosidade e à alta temperatura de cura do material. Portanto, o projeto desses moldes requer experiência e precisão, o que pode aumentar os custos e os prazos de entrega.

3.Opções limitadas de materiais

Embora o LSR ofereça excelentes propriedades, como flexibilidade, resistência ao calor e biocompatibilidade, suas opções de materiais são um pouco limitadas em comparação com outros tipos de borracha. Consequentemente, isso pode restringir a gama de aplicações em que o LSR pode ser usado com eficácia.

4. tempo de cura

O tempo de cura do LSR pode ser maior em comparação com outros métodos de moldagem de borracha. Isso pode influenciar o ciclo de produção e o rendimento total, principalmente na fabricação de grandes volumes.

Aplicativos

Esse é um processo exclusivo com um grande número de utilizações em vários empreendimentos, em vista de suas propriedades e benefícios inovadores. As principais aplicações são as seguintes:

1. dispositivos médicos

Ele é ampla e geralmente utilizado no setor clínico para a fabricação de diferentes dispositivos e peças, como cateteres, tubos, vedações, gaxetas, véus respiratórios e dispositivos implantáveis. Propriedades como biocompatibilidade, esterilização e resistência o tornam adequado para aplicações que exigem precisão e qualidade inabalável em condições clínicas.

2. produtos para cuidados com o bebê

Devido à sua segurança, adaptabilidade e simplicidade de esterilização, o LSR é normalmente utilizado na criação de itens de cuidados infantis, como chupetas, aréolas de mamadeira e utensílios de cuidados infantis. Esses itens frequentemente exigem materiais que devem ter as propriedades de não serem prejudiciais, serem hipoalergênicos e impermeáveis a altas temperaturas, todas as quais o LSR oferece.

3.Eletrônicos

Além disso, é utilizado em hardware para encapsular e proteger peças sensíveis contra umidade, poeira e outras variáveis ecológicas. É utilizado em aplicações como teclados, vedações, gaxetas, conectores e tampas de proteção devido às suas incríveis propriedades de proteção elétrica, estabilidade térmica e proteção contra compostos químicos perigosos.

4.Configurações automotivas

É amplamente utilizado em aplicações automotivas para fornecer peças como vedações, juntas, conectores e amortecedores de vibração. Sua proteção contra temperaturas extremas, óleos e substâncias sintéticas o torna ideal para aplicações em motores e peças externas em que a resistência e a confiabilidade são de suma importância.

5. itens de consumo

Além disso, é utilizado em diferentes itens de compra, como utensílios de cozinha, assadeiras, vedações, gaxetas e materiais para uso externo, devido às suas propriedades de grau alimentício, adaptabilidade e proteção contra altas temperaturas. Sua capacidade de suportar ciclos repetidos de aquecimento e resfriamento o torna razoável para itens que exigem uso e lavagem contínuos.

6. aplicações industriais

Ele também encontra aplicações em ambientes modernos para a fabricação de vedações, gaxetas, anéis O-ring e diferentes peças em que a proteção contra temperaturas extremas, sintéticos e variáveis ecológicas é uma grande necessidade. Sua robustez, confiabilidade e desempenho de longo prazo o tornam ideal para aplicações modernas.

7.Aeroespaço

No setor de aviônica, o LSR é geralmente utilizado na criação de vedações, gaxetas, conectores e outras peças básicas em que são necessários materiais leves com alto desempenho. Suas propriedades, como a proteção contra altas temperaturas, radiação e compostos sintéticos, o tornam apropriado para aplicações de aviação em que a qualidade e a segurança inabaláveis são de importância fundamental.

8. iluminação LED

Ele também pode ser aplicado em luzes de LED para melhorar sua exibição, solidez e vida útil. As propriedades como transparência, estabilidade térmica e resistência à radiação UV fazem dele uma boa opção de material para proteger as peças de LED contra umidade, poeira e outros elementos ecológicos.

9. militar e defesa

É utilizado em aplicações militares para a produção de vedações, juntas, conectores e diferentes peças que exigem desempenho predominante em circunstâncias extremas. Os itens produzidos com esse material oferecem desempenho extraordinário em condições adversas, como altas temperaturas, umidade e exposição a compostos sintéticos e combustíveis.

Conclusão

O processo de moldagem por injeção de borracha de silicone na forma líquida destaca-se como uma técnica de elite para fornecer peças de silicone com alta precisão. Esse é um processo de fabricação adaptável e poderoso que oferece diferentes benefícios em relação a outros métodos. A flexibilidade do projeto, a alta precisão e a consistência, combinadas com as propriedades inatas do material, tornam-no ideal para muitas aplicações em diferentes negócios. Com o avanço da inovação, esse procedimento também continua avançando e melhorando, oferecendo, consequentemente, um potencial muito mais proeminente para o avanço e a melhoria de itens em diversas áreas.