液态硅橡胶注塑成型工艺
发布时间:2020-06-13 16:44

  硅胶正在商场上的利用因其不会开释有毒物质且触感柔弱惬意,能耐高温及低 温 (-60c~+300c) 优越物化性而被通俗利用,很少有他种鸠集物可与它抗拒。 强而有力的弹性体,且更胜过橡胶的密封性,优异的电绝缘性及对化学品、燃料、 油、水的制止力,可应付不良情况之优越资料。 工业上如: 油封、键盘按键、 电器绝缘料、汽车另件,生涯用品如: 奶嘴、人工导管、 呼吸器、蛙镜、皮鞋 球鞋内垫、食物容器……等,硅胶可辨别固态及液态,前者加工式样以热压移转, 后者原料则以射出成型为主,液态正在修造投资及原料本钱上虽较高,但其 坐蓐 速率疾,加工水准低及废物少等身分来察看,应用液态硅胶射出成型,正在找寻精 准、速率、主动化的注塑坐蓐工业,必然是异日导向趋向。 从注塑机厂家的角度来看,繁荣 LSR 射出成型机也是很有前景的, LSR 射出成型机正在呆板装备上和通常塑料射出成型机最大的分别正在于供料体系, 其余针对资料的个性转变料管、螺杆、模具及管制体系的计划,这对而今邦内 注塑机缔制厂而言是另一项拓展商机及呆板附加代价的式样,目前浅显注塑机 商场比赛已趋白热化,相当激烈。预计异日商场及顾客需求,繁荣硅胶射出成 型专用机,是另辟门途的好途径。 液态硅胶(Liquid Silicone Rubber),分为 A 胶与 B 胶,应用定量装 置管制两者为 1:1 之比例,再透过静态混杂器(Static Mixer)予以充份混杂, 注入射出料管后再举行射出成型坐蓐。 将液态硅胶射入热浇道模具,修制硅胶成品,可抵达一次成型﹑无废 料及可主动化等便宜。 正在过去的三到五年里,热固性液体硅橡胶(LSR)的注塑技艺取得了迅速的 繁荣。LSR 的注塑计划与刚性工程热塑料有着紧急的分别,这闭键是由于这两种 橡胶的物理性子,如低粘度,流变学性子(迅速固化),剪切变稀性子,以及较 高的热膨胀系数等区别较大。 因为 LSR 的粘度较低,所以它正在打针成型历程中,纵使正在打针压力较低的情 况下,填充流速也可能较疾,可是为了避免氛围滞留,对模具透风的请求越发苛 格。总的来说,当代 LSR 的迅速硫化的轮回工夫更短(某些景况下轮回工夫不 到 20 秒),为了充裕应用这一个性,加工机器、打针成型机以及部件转变体系 等必需互相配合,动作一个高度集成的举座运作。 冷流道成型 当代冷流道 体例充裕应用了 LSR 剪切变稀的性子,真正抵达了无奢侈,无毛边成型。正在过 去的三到五年里,冷流道模塑正在缔制业中的上风职位急速上升,并导致橡胶产物 的产量加添、废品省略、劳动本钱低落等优越的势头。 LSR 不会正在模具中收 缩,这一点和热塑性塑料好像。可是因为膨胀系数较高,加热时会发作膨胀,冷 却时却仅有轻细的缩短。所以,部件平淡不行正在模具中连结切确的侧边距,惟有 正在外面积较大的空腔中才可能连结。 与热流道模塑相像,正在冷流道加工中, 热固 LSR 应连结较低温度和可活动性,以确保没有物料的亏损。这种加工措施 最合用于正在明净的室内情况中坐蓐巨细、构造相像的大致积部件。理思模子是正在 人工身分影响最小的修造中日夜不断的运转,并逐渐增大运转周期(日或 周)。 目前所用的冷流道修造有两种根基类型,即闭合体系和绽放体系,它 们各有优误差。打针轮回中,闭合体系正在每一个管道中都采用“开动销”或“针形 阀”来管制 LSR 橡胶的流量。而启齿体系则依照打针压力的巨细,应用“缩短嘴” 和阀门来管制物料的流量。 与启齿体系比拟较,闭合体系最榜样的特性是正在 较低的打针压力下举行注塑。修造中可调控的“减削口”可能对不均衡的分流道 以及物料的分别剪切变稀本能举行微调。误差是对某些给定巨细的部件和模具, 修造需作异常的调解。 绽放体系应用通过喷嘴或者阀门的高剪切速度,正在注 射压力低落时,举行截流。通常景况下,绽放体系的空腔填充工夫要比闭合体系 稍微短少少。绽放体系因为分流道和喷嘴较小,空腔密度较高。分流道则请求自 然均衡,并与物料自己的流变本能端庄成婚。由于绽放体系的流道尺寸较小,所 以平淡不消可调“减削口”,只需浅显阀门就可能很好的管制流量,并得到最佳 的压力点。 分模线 计划液体硅橡胶打针成型模具时,起初要思虑分模线的 处所,由于分模线内部需扶植少少通道,应用这些通道结束透风职业,透风孔必 须扶植正在打针物料结果来到的模具末尾。预先思虑以上身分,有助于避免氛围的 夹带和焊接线边缝强度的亏损。 因为 LSR 的粘度低,因此必需确保分模子线 的切确度,避免显露毛边。固然如斯,最终产物上的分模线分明可睹。部件的几 何形态和分模线的处所还会影响脱膜历程。正在部件计划中,细小的根切有助于确 保被塑部件与模具空腔之间踏实的联结正在一道。 缩短 固然液体硅橡胶正在注 射成型历程中没有缩短,可是因为硅橡胶具有较高的热膨胀系数,因此正在脱膜、 冷却后平淡会有 2%-3%的缩短。切当的缩短数据闭键取决于物料配方,可是 从加工的观念来看,计划者即使正在构想的时间,预先对影响缩短的少少身分有所 思虑的话,结果的缩短景况会有所蜕变,这些身分闭键征求加工的温度,物料脱 膜的温度,空腔压力等。 别的要思虑的是注入口的处所,由于平淡物料正在流 动偏向上的缩短要比其笔直偏向的缩短来得显着些。别的,部件的尺寸也是一个 影响身分,通常来说,部件越厚,缩短越小即使正在现实操纵中请求二次硫化,则 还要思虑异常加添 0.5%-0.7%的缩短。 透风 当模具空腔闭塞时,氛围滞 留正在内,跟着 LSR 的打针,氛围起初被挤压,接着逐步被填料赶出空腔,因为 LSR 的粘度较低,空腔很疾被填充。正在迅速填料历程中,即使氛围不行全部被赶 出空腔,将会夹带正在硫化后的物料中(平淡显露为沿部件周边一圈白边或是内部 腻滑的小气泡)。榜样的通气管道宽 1-3mm,深 0.004-0.005mm,现已告成 操纵于坐蓐中。 排斥空腔滞留氛围的最佳措施,是正在每一个打针成型轮回中, 采用抽真空的方法将空腔中滞留氛围赶走。便是说,正在计划分模线时确保模具密 闭,真空泵通过模具开闭下面的夹具将整个空腔抽真空。一朝真空度抵达预料标 准请求,立地闭塞模具,初步打针。 另有一种告成操纵的措施是,应用调整 夹具力度抵达赶走氛围的目标。缔制者正在夹具力较低时 LSR 填充至空腔的 90% -95%,之后再将夹具力度调高,同时避免积存液体硅橡胶溢出,发作毛边。 注 入口 一个适应的加工计划,既希冀阀门的踪迹小而踏实,又希冀阀门的处所 不易察觉,这口角常贫寒的。可是即使将阀门扶植正在非临界区域或内外面上,就 可能避免良众困难,比如前面提到的,应用冷流道体系举行 LSR 资料的打针成 型就可能省去注入口踪迹的排除,从而避免了劳动集约型的坐蓐历程和豪爽物料 的奢侈。良众景况下,无注入口计划也将缩短轮回工夫。 即使采用冷流道系 统,正在热空腔与冷流道之间扶植有用的远离温度是相等紧急的。即使分流道太热, 物料正在打针前就初步固化,而即使冷却太疾的话,它会从模具阀门区域汲取过众 热量,防碍固化的结束。闭合体系的阀门或是开动销,通常计划为 0.5-0.8mm 之间,以确保销和它边缘活动的物料的行径空间。而启齿体系中,喷嘴和阀门通 常要小少少(0.2-0.5mm),如许可能较好的管制流量。 对付低粘度的 LSR 来讲,倘若通过守旧注入口注入物料,比如藏匿式阀门或是锥形阀门,那么喂料 直径要略小些。(注入口直径平淡正在 0.2-0.5mm 之间。) 脱模 除非是较 非常的配方,通常固化 LSR 容易粘正在金属外面上,这给脱模带来了必定的贫寒。 固然如斯,目前 LSR 橡胶的热扯破强度依然可能餍足脱模请求的,正在脱模后基 本没有亏损。操纵最为一般的脱模技艺修造,征求分馏柱塔板,推顶销和氛围推 顶。其他操纵较众的措施征求滚筒肃除机,排斥塔,和呆板人操作。 利用推 顶体系时,必需使推顶体系连结正在邻近的公差边界内。即使推顶销和套管之间清 除太甚,或是元件磨损工夫过长,城市惹起部件毛边的显露。反锥形或蘑菇形推 顶器的接触压较量大,可促进体系的密闭性,因此成绩很强。 模具资料 一 般景况下,护圈板都是采用非合金加工钢(no. 1.1730, DIN code C45W) 来缔制的。因为模板要泄漏正在 170℃-210℃的高温下,因此该当采用预回火的钢 材(no. 1.2312, DIN code 40 CrMnMoS 8 6)缔制,以进步抗冲压本能。 具有空腔的模板最好采用耐温性好的弹性热钢为资料。 针对像抗油等第这类 高填充 LSR 资料,推选利用更倔强的资料,比如镀铬钢和粉末金属都正在这一应 用上有了较大的繁荣(钢 no.1.2379, DIN code X 155 CrVMo 12 I)。 正在为研磨性物料修制模具时,要留意利用卓殊的插件或者其他可更换加工器械, 如许元件磨损后可能孑立更换,而不必更调全盘模具。 模具空腔外面的优劣 对部件的品德有紧急的影响,轻易讲,铸好的部件会将模具空腔的原貌切确的复 制下来。掷光钢对付透后部件显得相等紧急。外面进程执掌的钛/镍钢具有很高 的抗磨损本领,而 PTFE/镍越发容易脱膜。LSR 资料正在某种水准上具有研磨特 性,因此最好不要拣选铝质资料。正在经济条目应承的景况下,选用最好的金属材 料,以便取得更好的相容性,同时便于由粗产物加工为最终产物。 温度控 制 LSR 成型工艺中,榜样的加热式样是电加热,平淡采用电热丝加热器、加 热管或者加热盘。LSR 的一次型固化历程中,模具内温度的匀称分拨口角常紧急 的。正在大型模具中,最经济的加热措施是“油温管制法”。 用绝缘板包裹模具, 也有助于省略热亏损。即使外面温度消重过疾,会使物料的固化速率低落,继续 胁制部件的开释,影响部件的品德。加热器与分模线之间保存一段隔绝,可能大 大避免模板的弯曲与变形,可是会使铸好的部件显露毛边。 即使模具是为冷 流道体系计划的,那么正在冷热界面上必需有适合的远离,这是必不行少的。像 3.7165(Ti Al 6V4)如许的钛合金,比拟其他钢资料来说,其热导本能差, 所以是冷热远离的优越资料。对付举座模具加热体例,该当正在模具与模板之间放 置绝缘层,把热亏损低落到最小。 模仿计划 LSR 分流道体系中,LSR 将均 匀填充整个的模具空腔,正在如许的一个人例中,LSR 分流道筹划的均衡显得相等 紧急。采用电脑物活动力学模仿软件来计划分流道阀门和透风口,可能助助模具 的更始,避免几次试错法的高花费。本来行结果可能用填充推敲来论证,可是, 无误的模仿请求工程师对所注塑的 LSR 配方的机器反映本能一目了然。应用有 限元判辨法举行部件计划的实行,可漠视高应力区。 小结予以安妥的计划和 筹划,LSR 资料的打针成型是一项经济收益好,操作相对爽快的坐蓐工艺。充裕 明白打针成型与流程计划的准绳,缔制者即可正在避免显露题目的同时,举行高效 坐蓐,置信 LSR 卓着的空腔填充本能和迅速硫化个性,必将带来高品德、高产 出的工业效应.