Gjutning av flytande silikongummi

Metod för Flytande silikongummi Gjutning

När vi talar om silikongummi i flytande form (LSR) är det ett nätverk som är uppdelat i två delar. I detta nätverk bärs långa kedjor av polysiloxan upp av kiseldioxid. Del A innehåller en platinakatalysator och del B innehåller metylvätesiloxan som tvärbindare och en alkoholinhibitor. Silikongummi är polymerer som består av två delar och kan innehålla fyllmedel för att förbättra egenskaperna eller minska kostnaden. Silikongummi är till största delen icke-reaktivt, stabilt och ogenomträngligt för extrema förhållanden och temperaturer från -55 till 300 °C (-70 till 570 °F) samtidigt som det bibehåller sina egenskaper.

Definition

När vi definierar silikongummi i flytande form är det en polymer som är oorganisk i naturen inramad av kisel (Si), syre (O), kol (C) och väte (H). Den vitalt syntetiska kedjan som kallas ryggraden, är inramad av kisel och syre, kallad siloxan. Detta är en platinahärdad silikon med hög kvalitet och briljant jämnhet. Det infunderas ofta i en silikonformhålighet för att tillverka olika delar med hög noggrannhet. I allmänhet har flytande silikongummi en låg kompressionsuppsättning, god stabilitet och motståndskraft mot extrem värme och kalla temperaturer. Detta material används främst för att skapa tätningar, tätningsmembran, elektriska kontakter, multistiftkontakter, spädbarnsprodukter där släta ytor krävs.

LSR:s oorganiska natur gör det idealiskt för medicinska tillämpningar och tillämpningar med hudkontakt. LSR kan kombineras med andra kemiska grupper, vilket gör att den kan uppnå robusta prestanda. LSR överträffar många andra elastomerer och används i tryckknappar eller tangentbordsapplikationer och är att föredra för pumpapplikationer, särskilt om de kommer i kontakt med kroppsvätskor eller kemiska ämnen.

Formsprutning av flytande silikon

Formsprutning av flytande silikongummi

Det här är en mycket mekaniserad process. Formsprutning av flytande silikon använder en mekanisk blandningsmetod som blandar en tvåkomponents platinahärdad LSR-materialblandning som flyter in i en form. Eftersom LSR är visköst är det lätt att bearbeta och passar perfekt för högvolymsproduktion, jämn kvalitet på detaljerna och förbättrad produktivitet. LSR-injektionsverktyget är placerat i en LSR-specifik formsprutningspress, som är speciellt utformad för exakt kontroll av sprutstorleken och möjliggör konsekvent produktion av komponenter av flytande silikongummi. Tack vare sina egenskaper och sin bearbetbarhet har flytande silikongummi blivit det idealiska materialet för komplicerade designfunktioner och krävande kritiska applikationer.

Formsprutningsprocess för LSR

Denna process är termohärdande till sin natur och används för att tillverka flexibla, hållbara och värmebeständiga silikondelar och produkter. I denna process blandas två föreningar som i allmänhet består av det basbildande silikonet och platinakatalysatorn. Därefter injiceras blandningen och värmehärdas inuti en form som skapar flexibla silikondelar. Dessa två föreningar kräver dock intensiv distributiv blandning samtidigt som de hålls vid låg temperatur innan de skjuts in i en uppvärmd hålighet. Det flytande silikongummit härdas genom värme, vilket ger fasta delar eller produkter.

Denna process används ofta i olika branscher som inkluderar fordons-, medicin-, konsumentvaru- och elektronikindustrin. Formsprutningsprocessen för LSR består huvudsakligen av följande huvudsteg.

1. förberedelse av material

LSR-föreningar: LSR är en tvådelad förening som vanligtvis kallas basbildande material och katalysator som vanligtvis är platinabaserad. Dessa delar blandas i förhållandet 1:1 och kan innehålla ytterligare komponenter såsom pigment eller tillsatser.

Förvaring och hantering: LSR-komponenterna förvaras i behållare eller patroner. En behållare innehåller det basbildande materialet och en annan behållare innehåller katalysatorn, som vanligtvis är platinabaserad. Korrekt hantering är mycket viktigt för att förhindra kontaminering och för att säkerställa konsekventa materialegenskaper.

2. Mixning och mätning

Blandningsenhet: En specialiserad blandningsenhet kombinerar noggrant båda föreningarna. Denna enhet kan också innehålla pigment eller andra tillsatser efter behov.

Statisk blandare: Den blandade LSR passerar sedan genom en statisk mixer, vilket säkerställer en noggrann homogenisering av komponenterna. Detta steg är avgörande för att säkerställa en konsekvent härdning och egenskaper hos slutprodukten.

Mätning: I detta viktiga steg doseras den blandade LSR-massan in i insprutningsenheten. Exakt dosering är avgörande för att bibehålla konsekventa sprutstorlekar och för att minska materialspillet.

3. Formsprutningsmaskin

• Injektionsenhet: Injektionsenheten är speciellt utformad för LSR-injektion. LSR har låg viskositet och kräver speciella skruvkonstruktioner. I detta steg trycks materialet in i formhålan.
• Fastspänningsenhet: I det här steget används en klämma för att hålla fast formen och hålla den nära sig när insprutningen utförs. Den kraft som krävs är dock beroende av detaljens storlek och komplexitet.

4. Formkonstruktion

• Materialöverväganden: Formar för LSR bör vara avsedda att tåla de höga temperaturer och spänningar som appliceras under härdningssystemet. De tillverkas för det mesta av stål eller aluminium av utmärkt kvalitet.
• Kavitet och kärna: Silikoninsprutningsformen består av håligheter som är negativa delformer och kärnor som är positiva delformer. Dessa bör bearbetas exakt för att uppnå de perfekta delaspekterna och ytbehandlingen.
• Ventilation: Luften är instängd och måste släppas ut för att undvika defekter som luftbubblor eller hålrum i slutprodukten. Därför är det viktigt att säkerställa korrekt avluftning.
• Utskjutningssystem: Detta steg innebär att detaljen avlägsnas från den härdade formen. Utmatningssystemet måste vara noggrant utformat för att hantera de flexibla och klibbiga LSR-detaljerna.

5. Injektion och härdning

• Injektionsprocess: Formen stängs ordentligt och spänns fast med lämplig kraft. LSR injiceras sedan i formkaviteterna med hög hastighet. Därefter fylls formen och efter det avlägsnas överflödigt material.
• Härdningsprocess: Temperaturen hålls hög (vanligen mellan 160-200°C) för att påbörja härdningsprocessen. Härdningstiden beror på detaljens tjocklek och form. Den går som regel från ett par sekunder till många minuter.

6. Avformning

• Kylning: När härdningen är klar kyls formen av för att arbeta med utdrivning av delar och för att undvika deformation.
• Öppnar: Därefter öppnas formen försiktigt för att förhindra att de känsliga LSR-delarna skadas.
• Utkastning: I detta steg matas delarna ut ur formen med hjälp av ejektorsystemet. Försiktighet är nödvändig för att hantera delarna varsamt, eftersom de fortfarande är varma och kan vara något böjliga.

7. Efterbearbetning

• Inspektion: I detta skede inspekteras varje del för att upptäcka defekter som t.ex. flammor, luftbubblor eller ofullständig fyllning. Både automatiserade och manuella inspektionsmetoder kan användas.
• Trimning: Därefter trimmas överflödigt material, så kallad flash, bort från detaljerna. Detta kan göras manuellt eller med hjälp av automatiserad utrustning.
• Sekundär verksamhet: ytterligare processer som limning, montering eller ytbehandling kan utföras beroende på tillämpning och krav.

8. Kvalitetskontroll

• Testar: För att garantera att de levererade delarna uppfyller de nödvändiga specifikationerna genomgår de olika tester. Dessa tester omfattar provning av mekaniska egenskaper, dimensionskontroller och visuella undersökningar.
• Dokumentation: Detaljerade register över gjutningsprocessen, materialpartier och kvalitetskontrollresultat upprätthålls regelbundet för spårbarhet och för att uppfylla branschstandarder.

9. Förpackning och leverans

• Förpackning: Färdiga delar förpackas sedan noggrant för att skydda dem under transport. Förpackningstekniken ändras med hänsyn till detaljens storlek, form och känslighet.
• Frakt: De förpackade delarna skickas sedan till kunderna eller till vidareförädlingsanläggningarna, vilket säkerställer leverans i rätt tid och att delarna förblir intakta.

Fördelar med formsprutning av LSR

Denna process erbjuder några huvudsakliga fördelar, vilka är följande:

1. precision och konsekvens

Formsprutning av LSR ger höga konsekventa och exakta värden vid tillverkning av komplicerade, invecklade och detaljerade delar. Denna process möjliggör snäva toleranser och exakt replikering av formar, vilket säkerställer enhetlighet i alla partier.

2.Stort utbud av applikationer

LSR har många användningsområden eftersom det är flexibelt och kan användas inom många olika branscher, t.ex. fordonsindustrin, klinisk verksamhet, hårdvara, konsumentprodukter och mycket mer. Den flexibilitet som LSR ger gör den lämplig för tillverkning av allt från medicinska implantat till biltätningar och komponenter för konsumentelektronik.

3. Hållbarhet och styrka

Dessa delar är kända för sin soliditet och styrka. De tål extrema temperaturer, hårda syntetiska föreningar och långvarig exponering för UV-strålning utan att undergräva sina integrerade egenskaper under en lång tidsperiod, vilket gör dem idealiska för många applikationer.

4. Biokompatibilitet

Dessa material är biokompatibla och uppfyller kraven på medicinsk standard. Denna kvalitet gör dem lämpliga för kliniska och medicinska tillämpningar som implantat, kirurgiska verktyg och bärbara kliniska prylar. Dessutom är de hypoallergena och säkra för långvarig hudkontakt.

5. kemisk resistens

Dessa material har ett mycket gott skydd mot många syntetiska ämnen, t.ex. lösningsmedel, oljor och rengöringsmedel. Denna egenskap gör dem lämpliga att använda under sådana förhållanden där exponering för kemiska ämnen är normal, t.ex. i bilindustrin och moderna industrimiljöer.

6. Flexibilitet och elasticitet

Dessa delar har en anmärkningsvärd elasticitet och flexibilitet, vilket gör att de kan deformeras och återfå sin unika form utan långvarig distorsion. Denna anpassningsförmåga gör dem idealiska för tätnings- och packningsapplikationer där det krävs en tät, solid tätning.

7. Snabba cykeltider

Denna metod erbjuder snabb processtid jämfört med konventionella metoder för gjutning av gummi. Detta möjliggör hög produktion med snabba genomloppstider och är samtidigt kostnadseffektivt.

8.Minskat avfall

Formsprutning av LSR genererar minimalt med avfall jämfört med andra tillverkningsprocesser. Möjligheten att exakt styra materialflödet och optimera formkonstruktionen minimerar materialavfallet. Följaktligen leder detta till kostnadsbesparingar och miljöfördelar.

9.Designfrihet

Processen gör det möjligt att utveckla komplicerade former och komplexa geometrier som kan vara svåra att åstadkomma med andra tillverkningsmetoder. Denna möjlighet till designfrihet gör det möjligt att göra fantasifulla artikeldesigner och anpassningsval.

10. ytfinish

Dessa delar har en slät och obefläckad ytfinish direkt ur formen. Följaktligen minskar behovet av sekundära efterbehandlingsåtgärder som rengöring eller målning. Detta sparar tid och arbetskostnader och gör processen kostnadseffektiv samtidigt som en högkvalitativ slutprodukt säkerställs.

formsprutningsmaskiner för silikon

Begränsningar för gjutning av flytande silikongummi

Denna process erbjuder många fördelar, men som alla tillverkningsprocesser har den vissa begränsningar, t.ex. följande:

1. hög initial investering

Betydande initiala investeringar krävs för att starta en formsprutningsprocess för LSR, främst i specialutrustning, formar och infrastruktur. Detta kan därför vara ett hinder för småskaliga tillverkare eller för dem med begränsat kapital.

2.Komplex formkonstruktion

LSR-gjutformar är specialiserade, invecklade och komplexa på grund av materialets låga viskositet och höga härdningstemperatur. Att utforma dessa formar kräver därför expertis och precision, vilket kan öka kostnaderna och ledtiderna.

3.Begränsade materialalternativ

LSR har utmärkta egenskaper som flexibilitet, värmebeständighet och biokompatibilitet, men materialalternativen är något begränsade jämfört med andra typer av gummi. Följaktligen kan detta begränsa antalet tillämpningar där LSR kan användas på ett effektivt sätt.

4. härdningstid

Härdningstiden för LSR kan vara längre jämfört med andra metoder för gjutning av gummi. Detta kan påverka produktionscykeln och den totala genomströmningen, särskilt vid tillverkning av stora volymer.

Tillämpningar

Detta är en unik process med ett stort antal användningsområden inom olika verksamheter på grund av dess nya egenskaper och fördelar. De viktigaste tillämpningarna är följande:

1. medicintekniska produkter

Den används brett och generellt inom den kliniska verksamheten för tillverkning av olika prylar och delar som katetrar, slangar, tätningar, packningar, andningsskydd och implanterbara prylar. Egenskaper som biokompatibilitet, steriliserbarhet och seghet gör det rimligt för applikationer som kräver noggrannhet och orubblig kvalitet under kliniska förhållanden.

2.Babyvårdsprodukter

På grund av sin säkerhet, anpassningsförmåga och enkla sterilisering används LSR vanligtvis för att skapa barnvårdsartiklar som nappar, flaskor och barnvårdsredskap. Dessa föremål kräver ofta material som bör ha egenskaperna att vara icke-skadliga, allergivänliga och ogenomträngliga för höga temperaturer, som alla LSR tillhandahåller.

3.Elektronik

Det används dessutom i hårdvara för att kapsla in och skydda känsliga delar från fukt, damm och andra ekologiska variabler. Det används i applikationer som knappsatser, tätningar, packningar, kontakter och skyddskåpor på grund av dess fantastiska elektriska skyddsegenskaper, termiska stabilitet och skydd mot farliga kemiska föreningar.

4.Fordonskonfigurationer

Det används ofta i biltillämpningar för att leverera delar som tätningar, packningar, anslutningar och vibrationsdämpare. Dess skydd mot extrema temperaturer, oljor och syntetiska ämnen gör den idealisk för motorapplikationer och yttre delar där seghet och tillförlitlighet är av största vikt.

5.Konsumentvaror

Det används dessutom i olika köparartiklar som matlagningsartiklar, bakverk, tätningar, packningar och utomhusartiklar på grund av dess livsmedelsklassade egenskaper, anpassningsförmåga och skydd mot höga temperaturer. Dess förmåga att uthärda upprepade cykler av uppvärmning och kylning gör det rimligt för föremål som kräver kontinuerlig användning och tvätt.

6. Industriella tillämpningar

Den används också i moderna miljöer för tillverkning av tätningar, packningar, O-ringar och olika delar där skydd mot extrema temperaturer, syntetmaterial och ekologiska variabler är en stor nödvändighet. Dess robusthet, pålitlighet och långsiktiga prestanda gör den idealisk för moderna tillämpningar.

7.Aerospace

Inom flygindustrin används LSR i allmänhet för att tillverka tätningar, packningar, anslutningar och andra grundläggande delar där det krävs lättviktsmaterial med hög prestanda. Dess egenskaper som skydd mot höga temperaturer, strålning och syntetiska föreningar gör det lämpligt för flygtillämpningar där orubblig kvalitet och säkerhet är av största vikt.

8.LED-belysning

Det används också i LED-lampor för att förbättra deras utställning, soliditet och livslängd. Egenskaperna som transparens, termisk stabilitet och motståndskraft mot UV-strålning gör det till ett bra materialval för att skydda LED-delar från fukt, damm och andra ekologiska element.

9.Militär och försvar

Det används i militära applikationer för att tillverka tätningar, packningar, anslutningar och olika delar som kräver övervägande prestanda under extrema förhållanden. De produkter som tillverkas med hjälp av detta material har enastående prestanda under tuffa förhållanden som höga temperaturer, hög luftfuktighet och motståndskraft mot syntetiska föreningar och bränslen.

Slutsats

Processen för formsprutning av silikongummi i flytande form framstår som en elitteknik för att leverera delar av kisel med hög noggrannhet. Detta är en anpassningsbar och kraftfull tillverkningsprocess som erbjuder olika fördelar jämfört med andra metoder. Designflexibiliteten, hög noggrannhet och konsistens i kombination med materialets medfödda egenskaper gör den idealisk för många applikationer i olika företag. Genom innovationens framfart fortsätter denna procedur att utvecklas och förbättras också, vilket därefter erbjuder mycket mer framträdande potential för framsteg och artikelförbättring inom många områden.