Течен силиконов каучук за шприцвани части: Ръководство за употреба, процес и проектиране

Течният силиконов каучук се използва широко за формовани части, които изискват надеждно уплътняване, гъвкавост, устойчивост на топлина, електрическа изолация или многократно еластично възстановяване. За разлика от термопластите, LSR е двукомпонентен термореактивен материал, който тече преди формоване и се омрежва трайно по време на втвърдяване.

В HingTung , проектите с LSR се преглеждат спрямо готовата част. Класът на материала, твърдостта, уплътняването на матрицата, вентилацията, втвърдяването, допустимите отклонения, свързването и демонтирането на матрицата трябва да работят заедно, преди да започне инструменталната екипировка.

Какво е течен силиконов каучук? 

Какво е течен силиконов каучук ? LSR, или LSR течен силиконов каучук , обикновено е двукомпонентен, платинено-катализиран силиконов еластомер. Компонентите се дозират и смесват, преди да бъдат инжектирани в нагрята матрица, където се втвърдяват в гъвкава гумена част.

За разлика от ABS , PP , PC или TPU , втвърденият LSR не може просто да се разтопи и обработи отново. Неговата омрежена структура го прави термореактивен. Това разграничение е важно при сравняване на термореактивни и термопластични материали, защото влияе върху обработката, инструменталната екипировка, рециклирането и дългосрочната производителност.

От какво е направен течният силиконов каучук?

Типичен течен силиконов каучуков материал съдържа силиконова полимерна основа, подсилващ силициев диоксид, платинен катализатор, омрежващ агент, добавки за контрол на втвърдяването и допълнителни пигменти или функционални добавки.

Тази формула позволява на материала да остане годен за изпомпване преди формоване и след това да се втвърди бързо под въздействието на топлина. Това поведение обяснява защо обработката на течен силиконов каучук изисква точно дозиране, контролирано смесване и специален път на материала.

Свойства на течния силиконов каучук

Точните свойства на течния силиконов каучук зависят от избрания клас, но няколко характеристики са особено важни за формованите части.

Търговските марки LSR обикновено се предлагат в широк диапазон на твърдост, като много промишлени продукти са около 30–80 Shore A. По-меките марки могат да подобрят гъвкавостта, докато по-твърдите марки обикновено осигуряват по-добра размерна стабилност и обработка.

Употреба и приложения на течен силиконов каучук

Често срещаните приложения на течен силиконов каучук се възползват от гъвкавостта, уплътнителните характеристики, устойчивостта на околната среда и способността за възпроизвеждане на детайлна геометрия.

Типичните приложения на течния силиконов каучук включват:

• уплътнения, гарнитури, О-пръстени и диафрагми;
• автомобилни конектори и уплътнителни компоненти;
• компоненти за електрическа изолация;
• клавиатури и гъвкави бутони;
• компоненти за контакт с храни, използващи подходящи марки;
• избрани компоненти на здравеопазването;
• формовани пластмасови или метални части.

Тези течни силиконови каучукови продукти трябва да бъдат специфицирани по функция. За прост захват с меко докосване, например, TPE може да е по-лесен и по-евтин за обработка.

Процес на шприцване на течен силиконов каучук

Процесът на шприцване на течен силиконов каучук се различава от конвенционалното термопластично формоване. Материалът остава относително хладен по време на подаване и шприцване, след което постъпва в нагрята форма, където се извършва втвърдяване.

Типичните условия на процеса на формоване на течен силиконов каучук зависят от вида, но много системи използват еднакво A/B дозиране, контролирано смесване, охладени инжекционни устройства и температури на формата приблизително в диапазона 140–230°C.

Дозиране и смесване

Част А и част Б се изпомпват отделно и се смесват в контролирано съотношение, обикновено около 1:1 за стандартни системи. Лошото дозиране или смесване може да причини непълно втвърдяване, лепкави участъци, неравномерна твърдост или слаби механични характеристики.

Инжектиране, втвърдяване и демонтиране

Смесеният LSR се инжектира в нагрята кухина. Ниският му вискозитет помага за запълване на тънки детайли, но също така затруднява контрола на светкавицата.

Времето за втвърдяване зависи от химичния състав на материала, дебелината на стената, температурата на формата и геометрията ѝ. Изпитванията с формата са необходими, дори когато са налични данни за обработка от доставчика.

Кога е необходимо последващо втвърдяване?

Не всяка LSR част изисква последващо втвърдяване. В зависимост от класа и приложението, последващото втвърдяване може да помогне за намаляване на остатъчните летливи вещества или да подобри свойствата, като например компресионна деформация.

Изискването трябва да се основава на избрания материал, спецификацията на клиента и действителната крайна употреба.

Течен силиконов каучук срещу силиконов каучук с висока консистенция

Силиконовият каучук с висока консистенция , или HCR силикон , е много по-вискозен, подобен на гума силиконов материал. LSR е изпомпваем и по-подходящ за автоматизирани процеси на инжектиране на течности.

За по-подробно сравнение вижте LSR срещу HTV силиконово шприцване.

Предимства и ограничения на формоването на течен силиконов каучук

Основното предимство на течния силиконов каучук е комбинацията от нисък вискозитет преди втвърдяване и стабилни еластични свойства след втвърдяване.

Предимствата включват фино запълване на елементи, силен потенциал за автоматизация, устойчивост на топлина и атмосферни влияния, както и съвместимост с избрани дизайни за вложки или формоване.

Процесът има и ограничения. Той изисква специално дозиращо оборудване, плътно запечатване на матрицата, контролирано втвърдяване и внимателно управление на изпарението. След втвърдяване, LSR не може да се претопява като термопласт.

Проектиране на течни силиконови каучукови форми и проектиране на части

Добрият дизайн на течна силиконова гумена матрица трябва да вземе предвид дебелината на стената, разделителните линии, вентилацията, свиването, демонтажа, интерфейсите за формоване и методите за проверка, преди да се финализира инструменталната екипировка.

Дебелина на стената, светкавица и вентилация

LSR може да запълни тънки геометрични елементи, но много тънките ръбове могат да се скъсат по време на демонтиране, докато дебелите участъци могат да увеличат времето за втвърдяване. Плавните преходи между дебелините обикновено са за предпочитане.

Принципите при проектирането на дебелината на стените при шприцване остават полезни, но LSR формите изискват по-строг контрол на разделителните повърхности, затварящите елементи, вложките и вентилационните отвори, тъй като невтвърденият силикон може да попадне в много малки пролуки.

Свиване и толеранси

Типичното линейно свиване на силиконовия каучук често е около 2–4% , но действителната стойност зависи от формулата, твърдостта, условията на втвърдяване и дизайна на инструмента.

Гъвкавите части също могат да се деформират по време на измерване. Следователно изискванията за толеранс при шприцване трябва да определят както критичните размери, така и метода на проверка.

LSR за формоване и самозалепване

Някои самозалепващи се видове LSR могат да залепват директно към избрани пластмаси или метали, но залепването винаги е специфично за материала.

Други комбинации може да изискват грунд, повърхностна обработка или механично задържане. HingTung преглежда тези фактори по време на проектирането на покритията , за да намали рисковете, свързани със свързването и размерите, преди инструменталната обработка.

Често срещани дефекти при формоване на течен силиконов каучук

Дефектите при LSR често включват както обработката на материалите, така и проектирането на матрицата.

За шприцване на течен силиконов каучук по поръчка , тези рискове трябва да бъдат прегледани по време на DFM (Designed Furniture Process - технологично леене под налягане), а не едва след първото изпитване на формата.

Въпроси и Отговори

Може ли втвърден течен силиконов каучук да се претопява?

Не. След като LSR се омрежи, повторното нагряване не го връща в течно състояние, годно за формоване, както е при термопластиците.

LSR винаги ли се свързва с пластмасата по време на формоване?

Не. Свързването зависи от класа на LSR, основата, състоянието на повърхността, температурата на формоване и дизайна на детайла. Някои комбинации изискват грундове или механични заключващи елементи.

По-мекият LSR винаги ли е по-добър за уплътняване?

Не. По-мекият материал може да се приспособява по-лесно, но правилната твърдост зависи също от компресията, геометрията, устойчивостта на разкъсване, монтажното натоварване и размерната стабилност.

Заключение

Течният силиконов каучук е силен вариант, когато отлятата част се нуждае от контролирана гъвкавост, уплътняване, термична стабилност, фина геометрия или дългосрочно еластично възстановяване. Успешното производство зависи от избора на материал, дозирането, прецизността на матрицата, втвърдяването, свиването, свързването и контрола, а не само от името на материала.

При избора на производител на течен силиконов каучук за шприцване , тези инженерни контроли са по-важни от самия капацитет на машината. HingTung може да подпомогне преглед на чертежи, инструментална екипировка, оценка на шприцоването, планиране на толеранси и услуги за шприцване за LSR и други шприцовани компоненти.