Le processus de moulage par injection de caoutchouc de silicone

Le moulage par injection de caoutchouc de silicone liquide (LSR) est un procédé permettant de produire en grande quantité des produits souples et durables.

Le caoutchouc de silicone liquide est un silicone durci au platine de haute pureté avec une faible déformation rémanente à la compression, une grande stabilité et une capacité à résister à des températures extrêmes de chaleur et de froid, idéalement adapté à la production de pièces, où une haute qualité est indispensable. En raison de la nature thermodurcissable du matériau, le moulage par injection de silicone liquide nécessite un traitement spécial, tel qu'un mélange distributif intensif, tout en maintenant le matériau à basse température avant qu'il ne soit poussé dans la cavité chauffée et vulcanisé.

Chimiquement, le caoutchouc de silicone est une famille d'élastomères thermodurcis qui ont un squelette composé d'atomes alternés de silicium et d'oxygène et de groupes latéraux méthyle ou vinyle. Les caoutchoucs de silicone constituent environ 30 % de la famille des silicones, ce qui en fait le groupe le plus important de cette famille. Les caoutchoucs de silicone conservent leurs propriétés mécaniques sur une large plage de températures et la présence de groupes méthyle dans les caoutchoucs de silicone rend ces matériaux extrêmement hydrophobes, ce qui les rend adaptés aux isolations électriques des surfaces.

Les applications typiques du caoutchouc de silicone liquide sont les produits qui nécessitent une haute précision tels que les joints, les membranes d'étanchéité, les connecteurs électriques, les connecteurs multibroches, les produits pour nourrissons où des surfaces lisses sont souhaitées, tels que les tétines de biberons, les applications médicales ainsi que les articles de cuisine tels que la pâtisserie. casseroles, spatules, etc. Souvent, le caoutchouc de silicone est surmoulé sur d'autres pièces fabriquées dans des plastiques différents. Par exemple, une face de bouton en silicone peut être surmoulée sur un boîtier en nylon 6,6.

1.Le processus de moulage par injection de liquide (LIM) commence par une formule de composé de silicone liquide en deux parties (parties A et B) qui sont livrées selon un rapport fixe, généralement 1:1, à partir de fûts ou de seaux de matériaux par un pompage dosé hydraulique ou pneumatique. système à un mélangeur statique. Les caoutchoucs de silicone liquide sont normalement fournis en fûts. En raison de leur faible viscosité, le matériau peut être pompé à travers des pipelines et des tubes vers des équipements de vulcanisation.

Le moule est généralement chauffé par l'eau circulant à l'intérieur du moule ou par des radiateurs électriques. De plus, un système de canaux froids peut être utilisé pour empêcher le durcissement prématuré du silicone qui s'écoule dans les canaux ou à proximité. Le mélangeur statique mélange les deux composants en une suspension homogène ; ce processus de mélange active le système de durcissement des composés au platine.

2. Le silicone liquide provenant du mélangeur statique s'écoule vers l'unité d'injection. Le matériau LSR est ensuite injecté dans la cavité du moule via un système de canaux et de portes où il est maintenu dans le moule sous haute pression et température élevée jusqu'à ce que le matériau soit durci (le caoutchouc est vulcanisé). Le temps de cycle est établi pour atteindre un niveau de durcissement optimal. A la fin du cycle, les pièces sont retirées ou éjectées des cavités et le cycle suivant commence. Dans la deuxième étape, le moule est fermé par une machine de serrage et le processus d'injection démarre.

Pour que le processus de moulage par injection de liquide se déroule pleinement, plusieurs composants mécaniques doivent être en place. En règle générale, une machine de moulage nécessite un dispositif de pompage dosé en conjonction avec une unité d'injection : un mélangeur dynamique ou statique est fixé. Un système intégré peut contribuer à la précision et à l’efficacité des processus. Les composants critiques d’une machine de moulage par injection de liquide comprennent :

Injecteurs. Un dispositif d'injection est chargé de mettre sous pression le silicone liquide pour faciliter l'injection du matériau dans la section de pompage de la machine. La pression et le débit d'injection peuvent être ajustés à la discrétion de l'opérateur.

Unités de mesure. Les unités de dosage pompent les deux matériaux liquides primaires, le catalyseur et le silicone formant base, garantissant que les deux matériaux maintiennent un rapport constant tout en étant libérés simultanément.

Tambours d’approvisionnement. Les fûts d'alimentation, également appelés plongeurs, servent de conteneurs principaux pour le mélange des matériaux. Les fûts d'alimentation et un conteneur de pigment sont connectés au système de pompage principal.

Mélangeurs. Un mélangeur statique ou dynamique combine les matériaux à leur sortie des unités de dosage. Une fois combiné, la pression est utilisée pour conduire le mélange dans un moule désigné.

Buse. Pour faciliter le dépôt du mélange dans le moule, une buse est utilisée. Souvent, la buse est dotée d'une vanne d'arrêt automatique pour éviter les fuites et le remplissage excessif du moule.

Pince à moule. Une pince de moule sécurise le moule pendant le processus de moulage par injection et ouvre le moule une fois terminé.

Avec la machine de moulage par injection dotée de cet équipement, l'injection peut être effectuée soit sous pression atmosphérique (un système de ventilation efficace est requis), soit sous vide. Le temps d'injection dépend de la pression d'injection déterminée par le produit à fabriquer et des propriétés du silicone, telles que la viscosité. Cette dernière dépend à la fois du taux de cisaillement, augmentant au cours de l'écoulement, et de la température.

Une fois le moule rempli de silicone, la température du moule est augmentée pour accélérer le processus de réticulation du caoutchouc de silicone, entraînant la transformation du matériau de l'état liquide à l'état solide ; cette étape est appelée étape de durcissement. La durée de l’étape de durcissement est spécifique à une qualité de silicone donnée et, bien entendu, à un produit. Il s’agit d’une autre étape critique du processus, car une surchauffe du matériau et une augmentation significative de la pression à l’intérieur du moule peuvent être observées en raison de l’effet exothermique d’une réaction de durcissement et d’une dilatation thermique élevée du silicone.

La dernière étape du processus de moulage par injection du caoutchouc de silicone est le refroidissement du produit à l'intérieur du moule, suivi d'un démoulage du produit et d'un refroidissement final dans des conditions ambiantes.

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