Метод Жидкая силиконовая резина Формовка
Когда мы говорим о силиконовой резине в жидкой форме (LSR), она представляет собой сеть, разделенную на две части. В этой сети длинные цепи полисилоксана поддерживаются кремнеземом. Часть А содержит платиновый катализатор, а часть В - метилводородный силоксан в качестве сшивающего агента и ингибитор спирта. Силиконовые каучуки представляют собой полимеры, состоящие из нескольких частей, и могут содержать наполнители для улучшения свойств или снижения стоимости. Силиконовый каучук в большинстве своем не вступает в реакцию, стабилен и невосприимчив к экстремальным условиям и температурам от -55 до 300 °C (от -70 до 570 °F), сохраняя при этом свои свойства.
Определение
Силиконовый каучук в жидком виде - это полимер, неорганический по своей природе, состоящий из кремния (Si), кислорода (O), углерода (C) и водорода (H). Жизненно важная синтетическая цепочка, называемая позвоночником, состоит из кремния и кислорода и называется силоксаном. Это высокопрочный силикон платинового отверждения, обладающий великолепной гладкостью. Его часто заливают в полость силиконовой формы для изготовления различных деталей с высокой точностью. В целом жидкая силиконовая резина имеет низкий предел сжатия, хорошую стабильность и устойчивость к экстремальным тепловым и холодным температурам. Этот материал в основном используется для создания уплотнений, герметизирующих мембран, электрических разъемов, многоконтактных разъемов, изделий для новорожденных, где требуется гладкая поверхность.
Неорганическая природа ЛСР делает его идеальным для применения в медицине и при контакте с кожей. LSR обладает способностью соединяться с другими химическими группами, что позволяет ему достигать надежных характеристик. LSR превосходит многие другие эластомеры и используется в кнопках или клавиатурах, а также предпочтителен для насосных систем, особенно при контакте с биологическими жидкостями или химическими веществами.
Литье под давлением жидкого силиконового каучука
Это очень механизированный процесс. Литье жидкого силикона под давлением Используется метод механического смешивания, при котором двухкомпонентный материал LSR, отверждаемый платиной, смешивается и заливается в форму. Однако благодаря вязкой природе LSR, он легко обрабатывается и идеально подходит для крупносерийного производства, стабильного качества деталей и повышения производительности. Инструмент для впрыска LSR помещен в пресс для литья под давлением, специально разработанный для точного контроля размера порции и обеспечивающий стабильное производство компонентов из жидкой силиконовой резины. Благодаря своим свойствам и технологичности жидкая силиконовая резина стала идеальным материалом для сложных конструкций и ответственных применений.
Процесс литья под давлением LSR
Этот термореактивный процесс используется для производства гибких, прочных и термостойких силиконовых деталей и изделий. В этом процессе смешиваются два соединения, которые обычно состоят из силикона, образующего основу, и платинового катализатора. После этого смесь впрыскивается в форму и подвергается термическому отверждению, в результате чего образуются гибкие силиконовые детали. Однако эти два соединения требуют интенсивного распределительного смешивания при поддержании низкой температуры перед подачей в нагретую полость. Жидкий силиконовый каучук отверждается под воздействием тепла, в результате чего получаются твердые детали или изделия.
Этот процесс широко используется в различных отраслях промышленности, включая автомобильную, медицинскую, производство потребительских товаров и электроники. Процесс литья LSR под давлением в основном состоит из следующих основных этапов.
1.Подготовка материалов
Компаунды ЛСР: LSR представляет собой двухкомпонентное соединение, обычно называемое материалом для формирования основы и катализатором, который, как правило, имеет платиновую основу. Эти компоненты смешиваются в соотношении 1:1 и могут включать дополнительные компоненты, такие как пигменты или добавки.
Хранение и обращение: Компоненты LSR хранятся в контейнерах или картриджах. В одном контейнере хранится базовый материал, а в другом - катализатор, обычно на основе платины. Правильная обработка очень важна для предотвращения загрязнения и обеспечения постоянства свойств материала.
2. Смешивание и дозирование
Смесительная установка: Специализированный смесительный узел точно соединяет оба состава. В этот блок также могут быть добавлены пигменты или другие добавки, если это необходимо.
Статический смеситель: Затем смешанный ЛСР проходит через статический смеситель, обеспечивающий тщательную гомогенизацию компонентов. Этот этап крайне важен для обеспечения стабильного отверждения и свойств конечного продукта.
Замер: На этом важном этапе смешанный LSR дозируется в узел впрыска. Точное дозирование необходимо для поддержания постоянных размеров дроби и сокращения отходов материала.
3. Машина для литья под давлением
- Инжекционный блок: Узел впрыска специально разработан для впрыска LSR. LSR имеет низкую вязкость и требует специальной конструкции шнека. На этом этапе материал проталкивается в полость пресс-формы.
- Зажимной узел: На этом этапе зажим используется для фиксации формы и удержания ее в закрытом положении во время впрыска. Тем не менее, требуемая мощность зависит от размера и сложности детали.
4. Дизайн пресс-формы
- Материальные соображения: Формы для LSR должны выдерживать высокие температуры и напряжения, возникающие в процессе отверждения. Для их изготовления чаще всего используется сталь или алюминий отличного качества.
- Полость и сердцевина: Силиконовые литьевые формы состоят из полостей, которые представляют собой отрицательные формы деталей, и стержней, которые представляют собой положительные формы деталей. Они должны быть точно обработаны для достижения идеальных аспектов детали и отделки поверхности.
- Вентиляция: Воздух задерживается и должен быть выпущен, чтобы избежать таких дефектов, как воздушные пузыри или пустоты в конечном продукте. Поэтому важно обеспечить правильное удаление воздуха.
- Система эжекторов: На этом этапе деталь извлекается из формы, которая отверждается. Система выталкивания должна быть тщательно разработана для работы с гибкими и липкими деталями LSR.
5. Впрыскивание и отверждение
- Процесс инжекции: Форма плотно закрывается и зажимается с соответствующим усилием. Затем ЛСР впрыскивается в полости формы на высокой скорости. Затем форма заполняется, после чего излишки материала удаляются.
- Процесс полимеризации: Для начала процесса отверждения температура поддерживается на высоком уровне (обычно 160-200°C). Время отверждения зависит от толщины и формы детали. Как правило, оно составляет от нескольких секунд до нескольких минут.
6. Распаковка
- Охлаждение: По окончании отверждения форму охлаждают, чтобы вытеснить детали и избежать деформации.
- Открытие: После этого форму осторожно открывают, чтобы не повредить хрупкие детали из LSR.
- Выброс: На этом этапе детали извлекаются из формы с помощью системы выталкивателей. Необходимо осторожно обращаться с деталями, так как они еще теплые и могут быть немного податливыми.
7. Постобработка
- Осмотр: На этом этапе каждая деталь проверяется на наличие дефектов, таких как вспышки, пузырьки воздуха или неполное заполнение. Могут использоваться как автоматические, так и ручные методы контроля.
- Отделка: После этого с деталей обрезаются излишки материала, называемые флэшем. Это можно сделать вручную или с помощью автоматизированного оборудования.
- Вторичные операции: В зависимости от области применения и требований могут выполняться дополнительные процессы, такие как склеивание, сборка или обработка поверхности.
8. Контроль качества
- Тестирование: Для того чтобы гарантировать соответствие поставляемых деталей необходимым спецификациям, они проходят различные испытания. Эти испытания включают в себя проверку механических свойств, проверку размеров и визуальный осмотр.
- Документация: Подробные записи о процессе формовки, партиях материалов и результатах контроля качества регулярно ведутся для отслеживания и соответствия промышленным стандартам.
9. Упаковка и доставка
- Упаковка: Готовые детали тщательно упаковываются, чтобы обеспечить их сохранность при транспортировке. Методы упаковки меняются в зависимости от размера, формы и чувствительности детали.
- Доставка: Упакованные детали затем отправляются заказчикам или на предприятия по дальнейшей обработке, обеспечивая своевременную доставку и сохраняя целостность деталей.
Преимущества литья под давлением из ЛСР
Этот процесс имеет несколько основных преимуществ, которые заключаются в следующем:
1.Точность и последовательность
Литье под давлением LSR обеспечивает высокую стабильность и точность при производстве сложных, замысловатых и детализированных деталей. Этот процесс обеспечивает жесткие допуски и точное копирование пресс-форм, гарантируя однородность всех партий.
2.Широкий спектр применения
Он имеет множество применений, так как является гибким и может быть использован в различных сферах деятельности, включая автомобильную, клиническую, аппаратную, производство потребительских товаров и многое другое. Гибкость, которую обеспечивает LSR, делает его пригодным для производства всего: от медицинских имплантатов до автомобильных уплотнений и компонентов бытовой электроники.
3.Долговечность и прочность
Эти детали отличаются надежностью и прочностью. Они могут выдерживать экстремальные температуры, агрессивные синтетические соединения и длительное воздействие ультрафиолетового излучения без ущерба для своих интегральных свойств в течение длительного времени, что делает их идеальными для многих применений.
4.Биосовместимость
Эти материалы биосовместимы и отвечают требованиям стандартов медицинского класса. Благодаря этому качеству они подходят для применения в клинической и медицинской практике, например, для имплантатов, хирургических инструментов и носимых клинических устройств. Кроме того, они гипоаллергенны и безопасны для длительного контакта с кожей.
5.Химическая стойкость
Эти материалы отлично защищают от многих синтетических веществ, включая растворители, масла и чистящие средства. Это свойство позволяет использовать их в таких условиях, где воздействие химических веществ является нормой, например, в автомобильной и современной промышленности.
6. Гибкость и эластичность
Эти детали обладают замечательной эластичностью и гибкостью, что позволяет им деформироваться и восстанавливать свою уникальную форму без длительных деформаций. Такая способность к адаптации делает их идеальными для использования в уплотнениях и прокладках, где требуется плотное и надежное уплотнение.
7. Быстрое время цикла
Этот метод обеспечивает быстрое время процесса по сравнению с обычными методами формования резины. Это позволяет обеспечить высокую производительность с быстрым временем выполнения заказа и в то же время является экономически эффективным.
8.Сокращение отходов
При литье под давлением LSR образуется минимальное количество отходов по сравнению с другими производственными процессами. Возможность точного контроля потока материала и оптимизация конструкции пресс-форм сводят к минимуму отходы материала. Следовательно, это приводит к экономии средств и улучшению экологической обстановки.
9.Свобода дизайна
Этот процесс позволяет создавать сложные формы и сложные геометрические фигуры, которые могут быть труднодостижимы при использовании других методов производства. Такая свобода дизайна позволяет создавать фантазийные конструкции изделий и делать выбор по индивидуальному заказу.
10.Отделка поверхности
Эти детали имеют гладкую и безупречную поверхность прямо из пресс-формы. Таким образом, снижается потребность во вторичной обработке, такой как очистка или покраска. Это экономит время и трудозатраты, делает процесс экономически эффективным, обеспечивая при этом высокое качество конечного продукта.
Ограничения при формовке жидкой силиконовой резины
Этот процесс предлагает различные преимущества, однако, как и любой другой производственный процесс, он имеет некоторые ограничения, которые заключаются в следующем:
1.Высокие первоначальные инвестиции
Для организации процесса литья LSR под давлением требуются значительные первоначальные инвестиции, в основном в специализированное оборудование, пресс-формы и инфраструктуру. Поэтому это может стать препятствием для мелких производителей или тех, кто имеет ограниченный капитал.
2.Комплексное проектирование пресс-форм
Формы для LSR являются специализированными, сложными и запутанными из-за низкой вязкости материала и высокой температуры отверждения. Поэтому проектирование таких форм требует опыта и точности, что может привести к увеличению стоимости и сроков изготовления.
3.Ограниченные варианты материалов
Несмотря на то, что ЛСР обладает такими превосходными свойствами, как гибкость, термостойкость и биосовместимость, возможности его использования несколько ограничены по сравнению с другими типами резины. Следовательно, это может ограничить спектр применений, в которых ЛСР может быть эффективно использован.
4.Время затвердевания
Время вулканизации для LSR может быть больше по сравнению с другими методами формования резины. Это может повлиять на производственный цикл и полную пропускную способность, особенно при крупносерийном производстве.
Приложения
Это уникальный процесс с большим количеством применений в различных сферах деятельности благодаря своим новым свойствам и преимуществам. Основные области применения следующие:
1.Медицинские изделия
Он широко и повсеместно используется в клинической практике для производства различных приспособлений и деталей, таких как катетеры, трубки, уплотнения, прокладки, респираторы и имплантируемые приспособления. Такие свойства, как биосовместимость, стерилизуемость и прочность, делают его целесообразным для применения в клинических условиях, требующих точности и неизменного качества.
2.Средства по уходу за детьми
Благодаря своей безопасности, адаптируемости и простоте стерилизации ЛСР обычно используется при создании предметов ухода за детьми, таких как пустышки, бутылочки и посуда для ухода за детьми. Для этих предметов часто требуются материалы, которые должны обладать такими свойствами, как невредность, гипоаллергенность и невосприимчивость к высоким температурам, а именно этим и обладает ЛСР.
3.Электроника
Он также используется в аппаратных средствах для герметизации и защиты чувствительных деталей от влаги, пыли и других экологических факторов. Он используется в таких приложениях, как клавиатуры, уплотнения, прокладки, разъемы и защитные крышки, благодаря своим удивительным электрозащитным свойствам, термической стабильности и защите от опасных химических соединений.
4.Автомобильные установки
Он широко используется в автомобильной промышленности для изготовления таких деталей, как уплотнения, прокладки, соединители и виброгасители. Его защита от экстремальных температур, масел и синтетических веществ делает его идеальным для применения в двигателях и внешних деталях, где прочность и надежность имеют первостепенное значение.
5.Потребительские товары
Благодаря своим пищевым свойствам, адаптивности и защите от высоких температур он также используется в различных изделиях, таких как посуда для приготовления пищи, выпечка, уплотнители, прокладки и наружные принадлежности. Его способность выдерживать многократные циклы нагревания и охлаждения делает его целесообразным для изделий, требующих постоянного использования и мытья.
6.Промышленное применение
Он также находит свое применение в современных условиях при производстве уплотнений, прокладок, уплотнительных колец и различных деталей, где защита от экстремальных температур, синтетики и экологических переменных является большой необходимостью. Прочность, надежность и долговечность делают его идеальным для современных применений.
7.Аэроспейс
В авиационной промышленности LSR обычно используется для создания уплотнений, прокладок, соединителей и других базовых деталей, где требуются легкие материалы с высокими эксплуатационными характеристиками. Такие его свойства, как защита от высоких температур, радиации и синтетических соединений, делают его подходящим для применения в авиации, где неизменное качество и безопасность имеют первостепенное значение.
8.Светодиодное освещение
Он также находит применение в светодиодных лампах для повышения их выставочного уровня, прочности и срока службы. Такие свойства, как прозрачность, термостойкость и устойчивость к УФ-излучению, делают его достойным выбором материала для защиты деталей светодиодов от влаги, пыли и других экологических факторов.
9.Военное дело и оборона
Он используется в военных целях для производства уплотнений, прокладок, соединителей и других деталей, требующих превосходных характеристик в экстремальных условиях. Изделия, изготовленные с его использованием, отличаются исключительной устойчивостью к таким суровым условиям, как высокая температура, влажность, а также открытость к синтетическим соединениям и топливу.
Заключение
Процесс литьё под давлением силиконовой резины в жидком виде является элитной технологией для изготовления деталей из силикона с высокой точностью. Это адаптируемый и мощный производственный процесс, который предлагает различные преимущества по сравнению с другими методами. Гибкость конструкции, высокая точность и последовательность в сочетании с врожденными свойствами материала делают его идеальным для применения в различных сферах бизнеса. Благодаря инновационному прогрессу эта процедура продолжает развиваться и совершенствоваться, предлагая впоследствии гораздо более значительный потенциал для развития и совершенствования изделий во многих областях.