Wie stellt man eine Form oder ein Werkzeug aus flüssigem Silikonkautschuk her?

Die guten Flüssigsilikonprodukte werden aus einer Präzisionsform oder einem Werkzeug aus Flüssigsilikonkautschuk hergestellt. Wie stellt man eine Form oder ein Werkzeug aus flüssigem Silikonkautschuk her? Es gibt fünf Schlüsselfaktoren, die bei der Herstellung eines hochwertigen Silikonspritzgussteils eine Rolle spielen: Teiledesign, Konstruktion, Werkzeugbau, Materialauswahl und Fertigung.

Analyse des Teiledesigns:

Der Prozess des LSR-Spritzgießens ist darauf ausgelegt, Präzisionsteile zu geringen Kosten herzustellen. Das Design des Produkts muss so entwickelt werden, dass die Effizienz des Großserienformens maximiert wird. Mit dem richtigen Design können Produkte konsistent und hochwertig hergestellt werden. Ohne ein gutes Design können kostspielige Verarbeitungsfehler passieren.

In der gesamten Branche sind sich die meisten Spritzgießprofis darin einig, dass es wichtige Designelemente gibt, die einem hohen Standard entsprechen müssen, damit der LSRinjection-Prozess ordnungsgemäß funktioniert. Dazu gehören Wandstärke (t), Rippendesign, Bossendesign, Eckübergänge und Bindenähte sowie Anschnittplatzierung und richtig platzierte Entlüftungsöffnungen.

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Die jeweilige Qualität und der Hersteller von LSR haben großen Einfluss auf das Design des Endprodukts. Bei Silikonen ist häufig die Härte des Produkts ausschlaggebend und kann zwischen 20 und 80 Shore A liegen. Sobald das Material für die endgültige Produktleistung ausgewählt wurde, müssen viele weitere Entscheidungen hinsichtlich Produktform, Anschnitt, Materialverwendung und vor allem Kosten getroffen werden. Die beste Methode, diese zu ermitteln, besteht darin, eine Reihe von Fragen zu stellen:

Wie wird das Produkt geformt?

Die Produktgeometrien können je nach Art des verwendeten Formteils große Auswirkungen haben. Einige funktionieren gut mit der für das horizontale LSR-Formen typischen Automatisierung, während andere besser für den manuellen Betrieb des vertikalen Maschinenformens geeignet sind. Auch die Komplexität der Geometrie beeinflusst die Größe der Form und damit die Größe der Formmaschine.

Wie wird das Produkt entformt?

Das Design für eine einfache Entformung ist ebenso wichtig wie das Design für das Formen. Silikon weist eine hohe Grünreißfestigkeit auf: Das bedeutet, dass sehr große Hinterschnitte in ein Produkt eingearbeitet werden können und die Teile beim Entformen ohne bleibende Verformung darüber gespannt werden können. Dies bedeutet jedoch nicht, dass jede Geometrie problemlos aus der Form entfernt werden kann. Die Neigung von Silikon, nach dem Formen am Formstahl zu haften, gepaart mit seiner natürlichen Klebrigkeit kann es ziemlich schwierig machen, dickwandige, stark hinterschnittene Teile zu entfernen. Hinterschnitte und Wandstärken sollten bereits in der Entwurfsphase sorgfältig ausgewählt werden.

Wie wird das Material den Hohlräumen zugeführt?

Die Verwendung eines herkömmlichen Läufersystems zur Materialzufuhr durch das Tor führt zu einer großen Menge Abfallmaterial, das nicht wiederverwendet werden kann. Ein Kaltkanalsystem hingegen ermöglicht eine direkte Anspritzung ohne Materialverschwendung. Diese Systeme bestehen aus wassergekühlten Düsen innerhalb der Form, die jedem Hohlraum Material zuführen, wodurch ein direkter Anguss ermöglicht wird und das Material nicht in den kalten Düsen aushärtet. Dieses System ähnelt einem Heißkanalsystem zum Formen von Thermoplasten.

Welche Art von Tor sollte verwendet werden?

Sobald die Entscheidung über die Art des Laufsystems gefallen ist, können Tore ausgewählt werden. Für ein Kaltkanalsystem werden häufig Stift-, U-Boot- oder andere automatische Dekorationsdesigns verwendet. Standard-Angusssysteme können auch die oben genannten Angussarten zusammen mit Kanten-, Fächer-, Ring- oder anderen Anschnitttypen verwenden. Obwohl dies die gebräuchlichsten Methoden sind, kann bei LSR wie bei Thermoplasten nahezu jede Angussart verwendet werden.

Was ist der beste Torstandort?

Wie beim Thermoplast-Spritzgießen sollte die Hohlraumfüllung aus den dicksten Bereichen des Teils erfolgen. Wenn es Teil einer Baugruppe ist, sollte die Anschnittposition die Montage oder Funktion des Endprodukts nicht beeinträchtigen.

Produktdesign und Werkzeugdesign gehen beim LSR-Spritzguss Hand in Hand. Werkzeugkonstrukteure müssen nicht nur die Kundenanforderungen an Abmessungen und Hohlraumgeometrie berücksichtigen, sondern auch, wie diese Anforderungen mit dem begrenzten Platz innerhalb eines Spritzgusswerkzeugs in Einklang gebracht werden können. Dies sind einige Fragen, die sich Formenbauer und Werkzeugbauer stellen:

Wie groß ist die lineare Schrumpfung des LSR?

Wie bei Thermoplasten kommt es auch bei geformten LSR-Produkten nach dem Abkühlen zu einer allgemeinen Schrumpfung. Im Allgemeinen beträgt die lineare Schrumpfung 2-3 %, aber unterschiedliche Geometrien verändern diesen Wert. Darüber hinaus wird die Schrumpfung durch Prozesse wie das Umspritzen drastisch beeinflusst, bei denen die Einlagen nicht schrumpfen und das aushärtende Silikon weniger schrumpft als erwartet. In Fällen, in denen die Schrumpfung für eine bestimmte Geometrie unbekannt oder ungewiss ist, werden häufig Prototypenwerkzeuge verwendet, um die vollständige Produktion zu simulieren

Wie soll die Form erhitzt werden?

Eine gleichmäßige Erwärmung von LSR-Formen ist entscheidend für die Herstellung von Teilen mit der richtigen Geometrie sowohl während eines einzelnen Durchgangs als auch zwischen den Durchläufen. Zu den Optionen für Heizmethoden gehören Widerstand oder Induktion. Beide Modelle können innerhalb der Platten der Form oder in einem Universalsockel platziert werden, der die gesamte Form nur von außen erwärmt. Eine präzisere Steuerung wird durch die Platzierung der Heizelemente direkt in den Formplatten erreicht, sodass die an den PID-Regler angeschlossenen Thermoelemente den Ein-/Ausschaltzeitpunkt der Heizelemente effektiver ändern können. Die Wahl des Heiztyps hängt weitgehend von Budget- und geometrischen Überlegungen ab, da das Erhitzen der Form direkt die Kosten erhöht und die Heizgeräte so platziert werden müssen, dass Formhohlräume, Kerne und Gleitbewegungen vermieden werden.

Wie viel Entlüftung ist erforderlich?

Die Entlüftung ist für eine ordnungsgemäße LSR-Formung sehr wichtig. Die niedrige Viskosität von LSR führt zu sehr hohen Einspritzgeschwindigkeiten, die am Ende des Füllvorgangs zu Dieselbildung oder Anbrennen führen können. Diese niedrige Viskosität führt auch dazu, dass LSR leichter verdampft als Thermoplaste, sodass die Entlüftungsöffnungen nicht so tief eingeschnitten werden dürfen: etwa 0.005 mm (0.0002 Zoll) bei LSR im Vergleich zu 0.025 mm (0.001 Zoll) bei Thermoplasten. Zusätzlich zur typischen Entlüftung ist bei LSRs auch die Vakuumevakuierung üblich, da die eingeschlossene Luft schneller aus dem Hohlraum entfernt werden kann, wodurch die Gefahr von Gaseinschlüssen verringert wird.

Welche Oberflächenbeschaffenheit eignet sich am besten für eine ordnungsgemäße Entformung?

Die Oberflächenbeschaffenheit wird häufig durch Kundenanforderungen oder das Produktdesign bestimmt. Wenn jedoch Oberflächen gewählt werden können, werden unpolierte Oberflächen bevorzugt – SPI-Formoberfläche von B1 oder weniger. sind hochglanzpoliert und LSR neigt dazu, an der Formoberfläche zu haften, was das Entformen erschwert.

Welche Elemente könnten verbessert werden, um die Wartung in Zukunft zu erleichtern?

Ordnungsgemäß gewartete Formen sind für das LSR-Formen von entscheidender Bedeutung. Enge Toleranzen sind erforderlich, um Gratbildung und Maßprobleme zu vermeiden. Verschleißteile wie Buchsen und Seitenschlösser, die zur Ausrichtung verwendet werden, sollten leicht zu wechseln sein und in einen regelmäßigen PM-Plan eingebaut werden. Hohlräume und Kerne sollten für eine regelmäßige Reinigung leicht zugänglich sein. Verfügt das Werkzeug über einen Kaltkanal, sollte dieser so gestaltet sein, dass Demontage und Montage möglichst einfach sind. Kaltkanaldüsenspitzen und Verschlussnadeln müssen oft von ausgehärtetem Material gereinigt werden, und eine einfache Zugänglichkeit ist für die Begrenzung von Ausfallzeiten von großer Bedeutung.

Materialauswahl:

Temperatur: Wärmebelastung, die unter normalen und extremen Einsatzbedingungen sowie bei Montage, Endbearbeitung und Versand auftreten kann.

Chemische Beständigkeit: Die Auswirkungen, die auftreten, wenn Feststoffe, Flüssigkeiten oder Gase mit dem Teil in Kontakt kommen.

Behördliche Zulassungen: Staatliche und private Standards für Eigenschaften wie Hitzebeständigkeit, Entflammbarkeit sowie elektrische und mechanische Fähigkeiten.

Montage: Die Silikon-Zusammenarbeit bei allen Montageschritten wie Kleben, mechanische Befestigungen und Schweißen.

Finish: Die Fähigkeit des Materials, das gewünschte Finish wie Glanz, Glätte und andere Aussehenswerte zu erzeugen, sobald es aus der Form kommt.

Kosten: Harzpreise sowie Kostenberechnungen für Herstellung, Wartung, Montage und Demontage, um Arbeits-, Werkzeug-, Endbearbeitungs- und andere Kosten zu reduzieren.

Verfügbarkeit: Die Verfügbarkeit des Harzes im Hinblick auf die für die Produktion benötigte Menge.

Fazit:

Bei der ZSR Group reichen unsere Angebote vom Produkt- und Elektronikdesign bis hin zum Prototyping und der Fertigung. Wir wenden unser Technologiewissen auf die meisten Märkte an, darunter Konsumgüter, Babyprodukte, Outdoor-Produkte, Schönheits- und Gesundheitspflegeprodukte. Mit unserem Unternehmergeist und unserer hauseigenen Werkzeugwerkstatt glauben wir daran, Produkte gleich beim ersten Mal richtig zu bauen und sie schnell auf den Markt zu bringen. Weitere Informationen finden Sie unter Consumersiliconeproducts.com