液状シリコーンゴムの型や工具はどのようにして作るのですか？

優れた液体シリコーン製品は、精密な液体シリコーンゴムの型や工具から生まれます。液状シリコーンゴムの型や工具はどのようにして作るのですか？高品質のシリコーン射出成形部品の製造には、部品設計、エンジニアリング、工具構築、材料選択、製造という 5 つの重要な要素があります。

部品設計の分析:

LSR 射出成形のプロセスは、精密部品を低コストで製造できるように設計されています。製品の設計は、大量成形に固有の効率を最大化するように開発する必要があります。適切な設計があれば、製品を安定して高品質に製造できます。適切な設計がなければ、コストのかかる処理ミスが発生する可能性があります。

業界のほとんどの成形専門家は、LSRinjection プロセスが適切に機能するためには、高い基準を維持する必要がある重要な設計要素があることに同意しています。これらには、壁の厚さ (t)、リブの設計、ボスの設計、コーナーの移行部とウェルド ライン、ゲートの配置、適切に配置された通気口が含まれます。

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LSR の特定のグレードとメーカーは、最終製品の設計に大きな影響を与えます。シリコーンの場合、製品のデュロメーターが主に考慮されることが多く、その範囲は 20 ～ 80 ショア A です。最終製品の性能を考慮して材料を選択したら、製品の形状、ゲート、材料の使用方法、そして最も重要なコストに関して、その他多くの決定を下す必要があります。これらを判断するための最良の方法は、一連の質問をすることです。

製品はどのように成形されるのでしょうか？

製品の形状は、使用される成形品の種類に応じて大きな影響を与える可能性があります。横型 LSR 成形に典型的な自動化に適したものもありますが、縦型機械成形の手動操作に適したものもあります。また、形状の複雑さは、金型のサイズ、ひいては成形機のサイズを決定する役割を果たします。

製品はどのようにして脱型されるのでしょうか？

脱型を容易にするための設計は、成形のための設計と同じくらい重要です。シリコーンは高い生引き裂き強度を持っています。つまり、非常に大きなアンダーカットを製品に設計することができ、型から外す際に部品を永久変形させることなくその上に伸ばすことができます。ただし、これは、どのような形状でも型から簡単に取り外せるという意味ではありません。シリコーンは、その自然な粘着性と成形後に金型鋼に付着する傾向があるため、肉厚でアンダーカットの多い部品を除去するのが非常に困難になる場合があります。アンダーカットと壁の厚さは、設計段階で慎重に選択する必要があります。

材料はどのようにしてキャビティに供給されるのでしょうか?

従来のランナー システムを使用してゲートに材料を供給すると、再利用できない大量の廃棄材料が発生します。一方、コールド ランナー システムでは、材料を無駄にすることなく直接ゲートを行うことができます。これらのシステムは、各キャビティに材料を供給する金型内の水冷ノズルで構成されており、直接ゲートが可能であり、冷却ノズル内で材料が硬化することはありません。このシステムは、熱可塑性プラスチック成形用のホット ランナー システムに似ています。

どのタイプのゲートを使用する必要がありますか?

ランナー システムのタイプが決定したら、ゲートを選択できます。コールド ランナー システムでは、ピン、サブマリン、またはその他の自動装飾デザインがよく使用されます。標準ランナー システムでは、エッジ、ファン、リング、またはその他のゲート タイプとともに前述のゲート スタイルを利用することもできます。これらは最も一般的な方法ですが、LSR では熱可塑性プラスチックと同様に、ほぼすべてのゲート スタイルを使用できます。

最適なゲートの位置はどこですか?

熱可塑性プラスチックの射出成形と同様に、キャビティの充填は部品の最も厚い領域から行う必要があります。アセンブリの一部である場合、ゲートの位置は最終製品のアセンブリや動作を妨げてはなりません。

製品設計と金型設計は LSR 成形と連携して行われます。金型設計者は、寸法やキャビティの形状に関する顧客の要件だけでなく、射出成形金型内の限られたスペースとそれらの要件を調和させる方法も考慮する必要があります。金型設計者や工具メーカーから寄せられる質問は次のとおりです。

LSR の線形収縮とは何ですか?

熱可塑性プラスチックと同様に、成形された LSR 製品は冷却後に全体的に収縮します。一般に線形収縮は 2 ～ 3% ですが、形状が変化するとこの値も変化します。さらに、収縮はオーバーモールドなどのプロセスによって大きく影響され、インサートは収縮せず、硬化シリコンの収縮は予想よりも小さくなります。特定の形状の収縮が不明または不確実な場合、プロトタイプ ツールを使用して完全な生産をシミュレーションすることがよくあります。

金型の加熱はどのように行えばよいのでしょうか？

LSR 金型を一貫して加熱することは、1 回の実行中および実行間の両方で適切な形状の部品を製造するために非常に重要です。加熱方法のオプションには、抵抗または誘導が含まれます。どちらのスタイルも、金型のプレートの内側、または金型全体を外側からのみ加熱するユニバーサル ベースの内側に配置できます。ヒーターを金型プレートに直接配置することで、より正確な制御が可能になり、PID コントローラーに接続された熱電対がヒーターのオン/オフのタイミングをより効果的に変更できるようになります。金型を直接加熱するとコストが増加し、金型のキャビティ、コア、スライド動作を避けるようにヒーターを配置する必要があるため、加熱タイプの選択は予算と幾何学的な考慮事項に大きく依存します。

どれくらいの通気量が必要ですか?

適切な LSR 成形には、通気が非常に重要です。 LSR は粘度が低いため、射出速度が非常に速くなり、充填終了時にディーゼルまたはスコーチが発生する傾向があります。また、この粘度の低さにより、LSR は熱可塑性プラスチックよりもフラッシュしやすくなるため、ベントをそれほど深く切り込む必要はありません。熱可塑性プラスチックの場合は 0.005 mm (0.0002 インチ) であるのに対し、LSR では 0.025 mm (0.001 インチ) 近くになります。通常の通気に加えて、閉じ込められた空気をキャビティからより迅速に取り出すことができ、ガスが閉じ込められる可能性を減らすことができるため、LSR では真空排気も一般的です。

適切な脱型にはどのような表面仕上げが最適ですか?

表面仕上げは、多くの場合、顧客の要件や製品設計によって決まります。ただし、仕上げを選択できる場合は、非研磨仕上げ、つまり B1 以下の SPI モールド仕上げが優先されます。高度に研磨されており、LSR が金型表面に付着する傾向があり、脱型が困難になります。

将来的にメンテナンスを容易にするためにどのような項目を改善できるでしょうか?

LSR 成形には、適切にメンテナンスされた金型が不可欠です。バリや寸法の問題を防ぐには、厳しい公差が必要です。アライメントに使用されるブッシングやサイドロックなどの摩耗アイテムは、簡単に交換でき、定期的な PM スケジュールに組み込む必要があります。キャビティとコアは、定期的に掃除するために簡単にアクセスできる必要があります。金型にコールド ランナーがある場合は、分解と組み立てができるだけ簡単になるように設計する必要があります。多くの場合、コールド ランナー ノズル チップとシャットオフ ニードルは硬化した材料を除去する必要があり、ダウンタイムを制限するにはアクセスのしやすさが非常に重要です。

材料の選択:

温度: 通常および極端な使用条件、組み立て、仕上げ、輸送中に発生する可能性のある熱応力。

耐薬品性: 固体、液体、または気体が部品と接触したときに生じる影響。

政府機関の承認: 耐熱性、可燃性、電気的および機械的能力などの特性に関する政府および民間の基準。

組み立て: 接着、機械的ファスナー、溶接などのすべての組み立てステップでシリコーンが協力します。

仕上げ: 金型から取り出したときに、光沢、滑らかさ、その他の外観値などの望ましい仕上げを生み出す材料の能力。

コスト: 樹脂の価格設定と、労働力、工具、仕上げ、その他のコストを削減するための製造、メンテナンス、組み立て、分解にかかるコストの計算。

入手可能性: 生産に必要な量に関する樹脂の入手可能性。

結論：

ZSR グループでは、製品およびエレクトロニクスの設計から試作および製造まで、幅広いサービスを提供しています。当社はテクノロジーに関する知識を、消費者製品、ベビー用品、アウトドア製品、美容およびヘルスケア製品など、ほとんどの市場に応用しています。当社は起業家精神と社内の工具ワークショップにより、製品を最初から適切に構築し、迅速に市場に導入できると信じています。詳細については、consumersiliconproducts.com をご覧ください。