Come scegliere il giusto processo di stampaggio del silicone?

Qual è il processo di stampaggio del silicone?

Il processo di stampaggio del silicone è un metodo di produzione in cui la materia prima siliconica viene trasformata in prodotti finali in silicone attraverso l'applicazione di diverse tecniche di stampaggio, strutture di stampo e processi di vulcanizzazione.

I processi di stampaggio del silicone più comuni includono: stampaggio a compressione, stampaggio a iniezione, stampaggio a iniezione di LSR, stampaggio per estrusione, calandratura, rivestimento e polimerizzazione di tessuti , sovrastampaggio, co-iniezione, stampaggio a goccia, stampaggio a trasferimento.

ZSR Group offre attualmente una gamma completa di servizi di stampaggio per prodotti in silicone, tra cui stampaggio a compressione , stampaggio a iniezione , stampaggio a goccia , estrusione, calandratura e rivestimento . I nostri stabilimenti sono dotati di 36 presse a compressione, 12 presse a iniezione e 12 linee di produzione per l'erogazione di liquidi. Contattate ZSR Group per iniziare il vostro progetto di stampaggio di prodotti in silicone.

Perché è così importante scegliere il giusto processo di stampaggio del silicone?

La scelta del processo produttivo più adatto è fondamentale per i proprietari dei marchi, i venditori Amazon, i progettisti, gli acquirenti OEM e gli ingegneri. Infatti, il processo scelto non solo determina i costi, che possono variare dal 30% al 500%, ma anche la precisione del prodotto (ad esempio, i dispositivi medici richiedono in genere una tolleranza di ±0.05 mm, mentre i beni di consumo quotidiani e gli utensili da cucina consentono una tolleranza di ±0.5 mm).

Inoltre, disciplina l'aspetto estetico del prodotto e la stabilità della produzione di massa, influenzando direttamente il valore del marchio.

Quando è necessario valutare un processo di stampaggio?

1. Durante la fase di sviluppo di un nuovo prodotto:
   L'analisi DFM (Design for Manufacturability) deve essere condotta in anticipo.
2. Quando i costi del prodotto sono eccessivi:
   L'ottimizzazione dei processi è il metodo più importante per la riduzione dei costi.
3. Quando la resa del prodotto scende al di sotto del 70%:
   Se il metodo di stampaggio attualmente in uso provoca la formazione di bolle d'aria significative, un riempimento incompleto o problemi di bave irrisolti, valutate la possibilità di passare a un processo di stampaggio diverso.
4. Durante gli aggiornamenti del prodotto: se un prodotto passa da un design monocolore a un design multicolore, valutare il passaggio dallo stampaggio a compressione allo stampaggio a erogazione liquida. Se un prodotto viene aggiornato da un livello standard a un livello di fascia alta, valutare il passaggio dallo stampaggio a compressione allo stampaggio a liquido.

Come vengono prodotti i diversi processi di stampaggio del silicone?

Materiale silicone

Il silicone è composto da carbonio, idrogeno, ossigeno e silicio. Il silicone per uso alimentare soddisfa i requisiti FDA e UE in materia di contatto con gli alimenti e sicurezza.

Il silicone alimentare è morbido e confortevole, ecologico, atossico e biodegradabile. Inoltre, è privo di piombo, REACH, BPA e PVC.

Esistono due forme di silicone: gomma siliconica solida e gomma siliconica liquida. Quando si sceglie un metodo di fabbricazione per realizzare prodotti in silicone, è necessario innanzitutto scegliere il materiale. Per maggiori dettagli, si prega di consultare la sezione dedicata alle differenze tra i vari tipi di silicone .

1. Metodo e processo di stampaggio del silicone.

A: Stampaggio del silicone HTV /HCR (vulcanizzazione a temperatura calda/ambiente):

a1: Stampaggio in silicone monocolore
a2: Sovrastampaggio in silicone con altro materiale 

Il silicone solido è il tipo più comune di materiale utilizzato nello stampaggio a compressione. Lo stampaggio del silicone HTV. Viene anche chiamato stampaggio a compressione in silicone. Lo stampaggio a compressione del silicone è stato utilizzato per stampare parti in gomma sin dall'inizio dell'industria manifatturiera della gomma. È uno dei metodi più antichi ancora utilizzati per stampare parti in gomma siliconica. 

Lo stampaggio a compressione del silicone è il processo di stampaggio del silicone in cui un materiale siliconico solido preriscaldato viene inserito in una cavità dello stampo aperta e riscaldata. Lo stampo viene quindi chiuso con un tappo superiore e compresso in modo che il materiale venga a contatto con tutte le aree dello stampo.

Questo processo è in grado di produrre prodotti in silicone con un'ampia gamma di lunghezze, spessori e complessità. Anche gli oggetti che produce hanno un'elevata resistenza, il che lo rende un processo interessante per numerosi settori diversi.

a1: Stampaggio in silicone monocolore

Stampi per compressione in silicone: Possiamo realizzare i vostri stampi per campioni di silicone in acciaio, rame e alluminio. Per la produzione in serie, utilizziamo l'acciaio.

a2: Sovrastampaggio in silicone con altro materiale (silicone, metallo, plastica, ecc.)

1. Silicone Over Silicone-Prima di tutto viene modellato un substrato di silicone. Quindi un altro silicone viene modellato sopra o attorno al substrato. Il silicone potrebbe differire per colore e/o durezza.
2. Silicone su plastica: innanzitutto viene stampato un substrato di plastica rigida. Quindi un silicone morbido viene modellato sopra o attorno al substrato. Questo viene spesso utilizzato per conferire un'area di presa morbida a una parte rigida.
3. Silicone su metallo: prima un substrato metallico viene lavorato, fuso o formato. Quindi, il substrato viene inserito in uno strumento di stampaggio a compressione per silicone e il silicone viene stampato sopra o attorno al metallo. Questo viene spesso utilizzato per catturare componenti metallici in una parte in silicone. Questo è il processo di oggi che vorremmo mostrare.

Vantaggi dello stampaggio a compressione del silicone :

Spessore della parete: questa tecnica consente una varietà di spessori delle pareti. In genere, il design può variare da 1.3 mm a 2.54 cm.

Senza giunture: si ottiene un componente uniforme, privo di linee di flusso o giunture. Le guarnizioni sono un ottimo esempio di come lo stampaggio a compressione del silicone permetta di realizzare un componente coeso. Il pezzo viene estratto immediatamente con una finitura superficiale di alta qualità.

Costi ridotti: Come stampo a bassa pressione, il la produzione di cavità multiple viene effettuata a un costo inferiore.
Buono per la produzione di grandi volumi: sebbene questa tecnica abbia un tempo di ciclo più lungo, è uno stampo a bassa pressione, il che significa che è poco costoso produrre una varietà di cavità senza costi elevati di attrezzatura.

Svantaggi dello stampaggio a compressione del silicone :

Tempo di ciclo più lento: Il tempo necessario per avviare e ripetere la sequenza di operazioni è compreso tra 1 e 6 minuti per gli stampi a compressione in Silicone; un tempo di ciclo molto più lento rispetto allo stampaggio a iniezione di LSR.

Minore produttività: quando si verifica la formazione di bave (la resina che fuoriesce tra due parti), queste devono essere rifilate manualmente, rallentando così la produttività. Inoltre, non è possibile riciclare questo materiale in eccesso, il che genera ulteriori sprechi.

Maggiori investimenti in capitale umano: Come accennato in precedenza, la bava viene rimossa manualmente sugli stampi a compressione, il che genera costi di manodopera più elevati.
Parti semplici: questa tecnica è meglio riservata alle parti non complicate

B: Stampaggio ad iniezione di gomma siliconica liquida (LIM o Stampaggio LSR).

Lo stampaggio della gomma siliconica liquida (LSR) è il processo utilizzato per creare componenti robusti, flessibili, di alta precisione e di alta qualità in grandi quantità.

Lo stampaggio ad iniezione di silicone liquido produce parti altamente idrorepellenti e resistenti. Pertanto, unitamente alla natura precisa del loro dimensionamento, sono ideali per l'uso come guarnizioni, membrane, connettori elettrici e una varietà di altre applicazioni mediche, commerciali e domestiche.

Lo stampaggio a iniezione di liquidi, o LIM, è un processo di produzione comunemente utilizzato per realizzare prodotti in silicone o per realizzare prodotti che devono resistere a condizioni estreme, indipendentemente dal settore. Il processo è sostanzialmente un processo di stampaggio a iniezione, il che significa che i materiali vengono iniettati in uno stampo prefabbricato, dove vengono poi lasciati riposare e polimerizzare. Quindi, il processo si ripete fino al completamento dell'esecuzione della parte.

Lo stampaggio a iniezione di gomma siliconica liquida ha migliaia di applicazioni in una varietà di settori, tra cui quello medico, automobilistico, dell'assistenza infantile, i mercati industriali generali, l'aerospaziale, l'elettronica e molti altri settori specializzati. Mentre lo stampaggio a iniezione di gomma siliconica liquida funziona meglio per la produzione di pezzi a breve e lungo termine, i clienti possono utilizzare il processo nelle fasi finali della produzione di massa

b1: Stampaggio LSR 

b2: sovrastampaggio di LSR con materiali diversi (silicone, metallo, plastica, ecc.)

Silicone su silicone - Innanzitutto viene modellato un substrato di silicone. Successivamente, un altro strato di silicone viene modellato sopra o attorno al substrato. Il silicone può differire per colore e/o durezza.

Silicone su plastica – Innanzitutto viene stampato un substrato di plastica rigida. Successivamente, del silicone morbido viene stampato sopra o attorno al substrato. Questa tecnica viene spesso utilizzata per fornire una superficie di presa morbida a un componente rigido.

Silicone su metallo - Innanzitutto, un substrato metallico viene lavorato, fuso o formato. Successivamente, il substrato viene inserito in uno stampo per silicone liquido e il silicone viene modellato sul metallo o attorno ad esso. Questo processo viene spesso utilizzato per incorporare componenti metallici in un componente in silicone.

Vantaggi dello stampaggio LSR.

Lo stampaggio LSR è ideale per la creazione di prodotti o componenti in silicone che devono resistere a temperature estreme. Guarnizioni, O-ring, isolatori, componenti elettronici e altri componenti nei settori aerospaziale e automobilistico sono applicazioni comuni. Ecco alcuni dei vantaggi del processo LIM se il tuo prodotto è adatto:

Durevoli: i componenti realizzati con la tecnologia LIM sono in grado di resistere a temperature estreme, il che li rende ideali per le parti sotto il cofano delle auto o in prossimità dei motori degli aerei. I componenti LIM sono spesso anche ignifughi e non si fondono né si deformano come quelli creati tramite processi di stampaggio a iniezione simili, come lo stampaggio a iniezione di plastica.

Resistenza alla trazione: sfruttando il vantaggio precedente, i componenti LIM sono resistenti, il che li rende adatti a una varietà di settori.

Flessibilità: Ricordate che i componenti LIM sono in genere in silicone. E una delle caratteristiche del silicone è la sua flessibilità.

Precisione: Un altro grande vantaggio è l'elevato livello di precisione con cui vengono prodotte le parti LIM.
Produzione ad alto volume: una combinazione del processo di stampaggio e del tempo di ciclo crea un volume elevato di produzione. Una catena di fornitura più semplice e un assemblaggio più rapido creano una maggiore produttività.

Meno sprechi: non aspettatevi bave eccessive, poiché lo stampaggio a iniezione produce meno scarti e rifiuti.

Svantaggi dello stampaggio a iniezione di gomma siliconica liquida.

Costi elevati per gli stampi: ogni nuovo stampo richiede un nuovo stampo. Questo non solo può essere costoso, ma può anche allungare inutilmente i tempi di consegna.

Costi elevati dei materiali: il costo dei materiali può essere fino a 9 volte superiore rispetto allo stampaggio a compressione del silicone.

Limitazioni relative ai pezzi: Sebbene sia possibile produrre un pezzo di grandi dimensioni mediante stampaggio a iniezione, se la macchina necessaria per realizzarlo è di grandi dimensioni, lo stampo risulta estremamente costoso da produrre.

C: Stampaggio a gocciolamento con coiniezione di precisione multicolore.

La tecnica di stampaggio a iniezione-gocciolamento consente di combinare due diversi materiali siliconici (gomma siliconica solida e gomma siliconica liquida) in un unico flusso di prodotto.

Questo processo specializzato può essere utilizzato per migliorare le prestazioni cromatiche del prodotto e ridurre i costi senza alcuna penalizzazione del tempo di ciclo o del volume di produzione. A seconda dei materiali selezionati e dell’applicazione, la co-iniezione può essere utilizzata per migliorare l’efficienza produttiva e consentire una maggiore flessibilità di progettazione. 

La tecnica di stampaggio a iniezione a goccia può essere utilizzata per un'ampia gamma di applicazioni in qualsiasi settore, tra cui l'elettronica di consumo (custodie in silicone per iPhone 12, custodie per iPod, custodie per iPad), i prodotti di bellezza (borse per cosmetici, pennelli) e gli articoli promozionali (tra i prodotti colorati si annoverano portachiavi, borse, accessori moda e altri articoli da regalo).

Vantaggi della co-iniezione e dello stampaggio a goccia.

Design: Multicolore. Puoi ottenere 12 colori in un unico prodotto senza alcuna stampa.
Flessibilità: Può realizzare lo spettacolo 3D con i prodotti.
Attrazione: Più attraenti e carini come regali per bambini e donne

Svantaggi della co-iniezione e dello stampaggio a goccia.

Costi elevati dei materiali: il costo del materiale e del processo di produzione è superiore rispetto allo stampaggio a compressione del silicone.

Complessità del processo: è necessario aggiungere un processo di riscaldamento per la gomma siliconica liquida prima dello stampaggio della gomma siliconica solida.

3. Come scegliere il processo di stampaggio più adatto?

1. Selezione basata sulla struttura del prodotto

Se il prodotto in silicone presenta una struttura complessa con elevati requisiti di precisione, scegli lo stampaggio a iniezione o la gomma siliconica liquida (LSR).

Se il prodotto in silicone presenta una struttura semplice con pareti relativamente spesse, scegli lo stampaggio a compressione.

2. Selezione basata sul posizionamento del prodotto

Per prodotti di alta gamma o articoli di grado medicale, scegli lo stampaggio LSR o a co-iniezione.

Per prodotti a basso costo, come utensili da cucina, arredamento per la casa o articoli promozionali, scegliete lo stampaggio a compressione.

3. Selezione basata sul volume di produzione

Per la produzione di piccoli lotti, scegli lo stampaggio a compressione.

Per la produzione di grandi lotti, scegliete lo stampaggio a iniezione.

4. Selezione basata su requisiti estetici

Per i prodotti relativi alla proprietà intellettuale che richiedono design multicolore o effetti 3D, scegli lo stampaggio a goccia o a co-iniezione.

Dopo aver esaminato questi 3 metodi di stampaggio del silicone. Sai adesso come scegliere il miglior processo di stampaggio del silicone? Dipende essenzialmente da cosa stai producendo.

Altre domande frequenti:

D1: Qual è il processo di stampaggio del silicone migliore?

Non esiste un unico processo "migliore"; esiste solo quello più adatto alle tue esigenze specifiche.

D2: Perché la gomma siliconica liquida (LSR) è costosa?

L'attrezzatura necessaria è costosa e offre un'elevata precisione.
D3: I prodotti per uso alimentare devono necessariamente essere realizzati utilizzando LSR?

Non necessariamente, ma LSR offre una maggiore stabilità.

D4: Perché i prodotti di proprietà intellettuale (IP) vengono spesso realizzati utilizzando il processo di co-iniezione?
Crea un effetto più tridimensionale.
Aggiunge un maggiore senso di profondità e stratificazione visiva.
D5: Il processo di stampaggio a compressione verrà gradualmente eliminato?

No, non succederà. Rimane un metodo di fondamentale importanza per la produzione di piccoli e medi lotti.

4. Conclusione

È importante scegliere un produttore che comprenda quale tecnica sia più adatta al vostro componente, poiché questo dovrebbe essere il fattore decisivo. Indipendentemente dalla tecnica più indicata, il gruppo ZSR ha le capacità per soddisfare tutte le vostre esigenze di stampaggio a compressione di silicone, stampaggio a iniezione di LSR o stampaggio a goccia con co-iniezione.

Contatta ZSR per dare il via al tuo progetto in silicone.