Borracha de silicone líquida para peças moldadas por injeção: usos, processo e guia de projeto

A borracha de silicone líquida é amplamente utilizada em peças moldadas que exigem vedação confiável, flexibilidade, resistência ao calor, isolamento elétrico ou recuperação elástica repetida. Ao contrário dos termoplásticos, a borracha de silicone líquida é um termofixo bicomponente que flui antes da moldagem e se reticula permanentemente durante a cura.

Na HingTung , os projetos de LSR são revisados ​​considerando a peça finalizada. A qualidade do material, a dureza, a vedação do molde, a ventilação, a cura, as tolerâncias, a adesão e a desmoldagem precisam funcionar em conjunto antes do início da fabricação das ferramentas.

O que é borracha de silicone líquida? 

O que é borracha de silicone líquida ? LSR, ou borracha de silicone líquida , é tipicamente um elastômero de silicone bicomponente catalisado por platina. Os componentes são dosados ​​e misturados antes de serem injetados em um molde aquecido, onde curam, transformando-se em uma peça de borracha flexível.

Ao contrário do ABS , PP , PC ou TPU , o LSR curado não pode simplesmente ser derretido e processado novamente. Sua estrutura reticulada o torna um termofixo. Essa distinção é importante ao comparar materiais termofixos com termoplásticos, pois afeta o processamento, as ferramentas, a reciclagem e o desempenho a longo prazo.

Do que é feita a borracha de silicone líquida?

Um material típico de borracha de silicone líquida contém uma base de polímero de silicone, sílica de reforço, um catalisador de platina, um agente de reticulação, aditivos de controle de cura e pigmentos ou aditivos funcionais opcionais.

Essa formulação permite que o material permaneça bombeável antes da moldagem e, em seguida, cure rapidamente sob calor. Esse comportamento explica por que o processamento de borracha de silicone líquida requer dosagem precisa, mistura controlada e um caminho de material dedicado.

Propriedades de borracha de silicone líquida

As propriedades exatas da borracha de silicone líquida dependem da qualidade selecionada, mas diversas características são especialmente importantes para peças moldadas.

Os graus comerciais de LSR (argila de aço leve) são comumente encontrados em uma ampla faixa de dureza, com muitos produtos industriais em torno de 30 a 80 Shore A. Os graus mais macios podem melhorar a conformabilidade, enquanto os graus mais duros geralmente proporcionam melhor estabilidade dimensional e manuseio.

Usos e aplicações da borracha de silicone líquida

As aplicações comuns da borracha de silicone líquida aproveitam sua flexibilidade, capacidade de vedação, resistência ambiental e a habilidade de reproduzir geometrias detalhadas.

As aplicações típicas da borracha de silicone líquida incluem:

• vedações, juntas, anéis de vedação e diafragmas;
• Conectores automotivos e componentes de vedação;
• componentes de isolamento elétrico;
• teclados e botões flexíveis;
• componentes para contato com alimentos, utilizando graus de pureza adequados;
• componentes de saúde selecionados;
• peças de plástico ou metal sobremoldadas.

Esses produtos de borracha de silicone líquida devem ser especificados por função. Para uma pegada macia e simples, por exemplo, o TPE pode ser mais fácil e menos dispendioso de processar.

Processo de Moldagem por Injeção de Borracha de Silicone Líquida

O processo de moldagem por injeção de borracha de silicone líquida difere da moldagem termoplástica convencional. O material permanece relativamente frio durante a alimentação e a injeção, entrando em seguida em um molde aquecido onde ocorre a cura.

As condições típicas do processo de moldagem de borracha de silicone líquida dependem da qualidade do material, mas muitos sistemas utilizam dosagem igual de A/B, mistura controlada, equipamento de injeção refrigerado e temperaturas do molde aproximadamente na faixa de 140–230°C.

Medição e mixagem

As partes A e B são bombeadas separadamente e combinadas em uma proporção controlada, geralmente em torno de 1:1 para sistemas padrão. Dosagem ou mistura inadequadas podem causar cura incompleta, áreas pegajosas, dureza inconsistente ou desempenho mecânico deficiente.

Injeção, cura e desmoldagem

A mistura de LSR é injetada em uma cavidade aquecida. Sua baixa viscosidade ajuda a preencher detalhes finos, mas também dificulta o controle de rebarbas.

O tempo de cura depende da composição química do material, da espessura da parede, da temperatura do molde e da geometria. Mesmo quando o fornecedor disponibiliza dados de processamento, ainda são necessários testes de molde.

Quando é necessário realizar a pós-cura?

Nem todas as peças de LSR requerem pós-cura. Dependendo da qualidade e da aplicação, a pós-cura pode ajudar a reduzir os voláteis residuais ou melhorar propriedades como a deformação permanente por compressão.

Os requisitos devem ser baseados no material selecionado, nas especificações do cliente e no uso final real.

Borracha de silicone líquida versus borracha de silicone de alta consistência

A borracha de silicone de alta consistência , ou silicone HCR , é um material de silicone muito mais viscoso, semelhante à goma. O LSR é bombeável e mais adequado para processos automatizados de injeção de líquidos.

Para uma comparação mais detalhada, veja Moldagem por injeção de silicone LSR vs HTV.

Vantagens e limitações da moldagem de borracha de silicone líquida

A principal vantagem da moldagem com borracha de silicone líquida é a combinação de baixa viscosidade antes da cura e propriedades elásticas estáveis ​​após a cura.

As vantagens incluem preenchimento com detalhes finos, forte potencial de automação, resistência ao calor e às intempéries e compatibilidade com projetos selecionados de moldagem por inserção ou sobremoldagem.

O processo também apresenta limitações. Requer equipamentos de dosagem específicos, vedação hermética do molde, cura controlada e gerenciamento cuidadoso das rebarbas. Uma vez curado, o LSR não pode ser refundido como um termoplástico.

Projeto de molde e design de peças de borracha de silicone líquida

Um bom projeto de molde para borracha de silicone líquida deve considerar a espessura da parede, as linhas de partição, a ventilação, a contração, a desmoldagem, as interfaces de sobremoldagem e os métodos de inspeção antes da finalização da ferramenta.

Espessura da parede, espaçamento entre furos e ventilação

A LSR pode preencher geometrias finas, mas bordas muito finas podem rasgar durante a desmoldagem, enquanto seções espessas podem aumentar o tempo de cura. Transições de espessura suaves são geralmente preferíveis.

Os princípios do projeto de espessura de parede em moldes de injeção continuam sendo úteis, mas os moldes de LSR exigem um controle mais rigoroso das superfícies de separação, fechamentos, inserções e respiros, porque o silicone não curado pode fluir para espaços muito pequenos.

Encolhimento e Tolerâncias

A contração linear típica da borracha de silicone geralmente fica em torno de 2 a 4% , mas o valor real depende da formulação, dureza, condições de cura e projeto da ferramenta.

As peças flexíveis também podem deformar-se durante a medição. Portanto, os requisitos de tolerância para moldagem por injeção devem definir tanto as dimensões críticas quanto o método de inspeção.

Sobremoldagem e autoadesão de LSR

Algumas classes de LSR autoadesivas podem aderir diretamente a determinados plásticos ou metais, mas a adesão é sempre específica para cada material.

Outras combinações podem exigir primer, tratamento de superfície ou retenção mecânica. A HingTung analisa esses fatores durante o projeto de sobremoldagem para reduzir os riscos de adesão e dimensionais antes da fabricação das ferramentas.

Defeitos comuns na moldagem de borracha de silicone líquida

Os defeitos em LSR (laminação a laser) geralmente envolvem tanto o manuseio do material quanto o projeto do molde.

Para moldagem por injeção de borracha de silicone líquida personalizada , esses riscos devem ser analisados ​​durante o projeto de fabricação (DFM), e não apenas após o primeiro teste de molde.

Perguntas Frequentes

A borracha de silicone líquida curada pode ser derretida novamente?

Não. Uma vez que o LSR tenha sofrido reticulação, o reaquecimento não o retorna a um estado líquido moldável como um termoplástico.

O LSR sempre adere ao plástico durante a sobremoldagem?

Não. A adesão depende da qualidade do LSR, do substrato, da condição da superfície, da temperatura de moldagem e do projeto da peça. Algumas combinações exigem primers ou travas mecânicas.

LSR mais macio é sempre melhor para vedação?

Não. Materiais mais macios podem se conformar com mais facilidade, mas a dureza ideal também depende da compressão, geometria, resistência ao rasgo, carga de montagem e estabilidade dimensional.

Conclusão

A borracha de silicone líquida é uma excelente opção quando uma peça moldada precisa de flexibilidade controlada, vedação, estabilidade térmica, geometria precisa ou recuperação elástica a longo prazo. O sucesso da produção depende da seleção do material, da dosagem, da precisão do molde, da cura, da contração, da adesão e da inspeção, e não apenas do nome do material.

Ao selecionar um fabricante de moldagem por injeção de borracha de silicone líquida , esses controles de engenharia são mais importantes do que apenas a capacidade da máquina. A HingTung oferece suporte na revisão de desenhos, ferramentas, avaliação de sobremoldagem, planejamento de tolerâncias e serviços de moldagem por injeção para LSR e outros componentes moldados.