シリコーンゴムの射出成形プロセス

液状シリコーンゴム（LSR） 射出成形 柔軟で耐久性のある製品を大量に生産するプロセスです。

液状シリコーン ゴムは、圧縮永久ひずみが低く、安定性が高く、高温や低温の極端な温度に耐える能力を備えた高純度のプラチナ硬化シリコーンで、高品質が必須の部品の製造に最適です。材料の熱硬化性の性質により、液体シリコーン射出成形には、加熱されたキャビティに押し込まれて加硫される前に材料を低温に保ちながら、集中的な分配混合などの特別な処理が必要です。

化学的には、シリコーン ゴムは熱硬化性エラストマーの一種であり、ケイ素原子と酸素原子が交互に並んだ主鎖とメチルまたはビニル側基を持っています。シリコーンゴムはシリコーンファミリーの約 30% を構成し、シリコーンファミリーの中で最大のグループとなります。シリコーンゴムは幅広い温度にわたって機械的特性を維持し、シリコーンゴムにメチル基が存在するため、これらの材料は非常に疎水性が高く、電気表面絶縁に適しています。

液状シリコーンゴムの一般的な用途は、シール、シール膜、電気コネクタ、多ピンコネクタなどの高精度が要求される製品、哺乳瓶の乳首などの滑らかな表面が求められる乳児用製品、医療用途、ベーキング製品などのキッチン用品などです。多くの場合、シリコーンゴムは、さまざまなプラスチックで作られた他の部品の上にオーバーモールドされます。たとえば、シリコンのボタン面がナイロン 6,6 ハウジングにオーバーモールドされる場合があります。

1.液体射出成形 (LIM) プロセスは、1 つの液状シリコーン コンパウンド フォーミュラ (A 部分と B 部分) から始まり、油圧または空気圧の計量ポンピングによって材料ドラムまたはペールから一定の比率 (通常は 1:XNUMX) で供給されます。システムをスタティックミキサーに接続します。液状シリコーンゴムは通常バレルで供給されます。粘度が低いため、材料はパイプラインやチューブを通って加硫装置にポンプで送られます。

通常、金型は金型内を流れる水や電気ヒーターによって加熱されます。さらに、コールド ランナー システムを使用して、ランナーまたはその付近で流れるシリコーンの早期硬化を防ぐことができます。スタティック ミキサーは 2 つの成分を均一な懸濁液にブレンドします。この混合プロセスにより、配合物のプラチナ硬化システムが活性化されます。

2.スタティックミキサーからの液状シリコーン材料が射出装置へ流れます。次に、LSR 材料は、ランナーおよびゲート システムを介して金型キャビティに射出され、材料が硬化する (ゴムが加硫される) まで高圧および高温下で金型内に保持されます。サイクル時間は、最適な硬化レベルに達するように設定されます。サイクルの終了時に部品がキャビティから取り外されるか排出され、次のサイクルが始まります。第 XNUMX ステップでは、型締め機によって金型が閉じられ、射出プロセスが開始されます。

液体射出成形プロセスを完全に実行するには、いくつかの機械コンポーネントを所定の位置に設置する必要があります。通常、成形機には射出ユニットと連動した定量ポンプ装置が必要です。ダイナミックまたはスタティックミキサーが取り付けられています。統合システムは、精度とプロセス効率の向上に役立ちます。液体射出成形機の重要なコンポーネントには次のものがあります。

インジェクター。注入装置は液体シリコーンを加圧して、機械のポンプセクションへの材料の注入を支援します。圧力と射出速度はオペレーターの裁量で調整できます。

計量ユニット。計量ユニットは、触媒と塩基形成シリコーンという 2 つの主要な液体材料をポンプで送り出し、2 つの材料が同時に放出されながら一定の比率を維持することを保証します。

ドラム缶を供給します。プランジャーとも呼ばれる供給ドラムは、材料を混合するための主要な容器として機能します。供給ドラムと顔料のコンテナは両方ともメイン ポンプ システムに接続されています。

ミキサー。静的または動的ミキサーは、材料が計量ユニットを出た後に混合します。混合したら、圧力を使用して混合物を指定された型に押し込みます。

ノズル。混合物を型に流し込みやすくするために、ノズルが使用されます。多くの場合、ノズルには自動遮断バルブが装備されており、金型への漏れや過剰充填を防ぎます。

モールドクランプ。金型クランプは、射出成形プロセス中に金型を固定し、完了時に金型を開きます。

この装置を備えた射出成形機では、大気圧下（効率的な換気システムが必要）または真空条件下での射出が可能です。射出時間は、製造する製品の射出圧力や粘度などのシリコーンの特性によって決まります。後者は、流動中に増加するせん断速度と温度の両方に依存します。

型にシリコーンが充填されると、型の温度が上昇してシリコーンゴムの架橋プロセスが促進され、材料が液体から固体状態に変化します。このステップは硬化段階と呼ばれます。硬化段階の時間は、特定のシリコーングレード、そしてもちろん製品によって異なります。これは、加工におけるもう 1 つの重要なステップです。硬化反応の発熱効果とシリコーンの高い熱膨張の結果として、材料の過熱と金型内の大幅な圧力上昇が観察される可能性があるためです。

シリコーンゴムの射出成形プロセスの最終ステップは、金型内の製品を冷却し、続いて製品を脱型し、周囲条件で最終的に冷却することです。

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