LSR 제품 제조 공정

LSR 사출 성형기는 금형을 가열하고 클램프에 힘을 가합니다. 그런 다음 LSR이 금형의 캐비티로 전달됩니다. 액상 고무 실리콘은 굳을 때까지 경화됩니다. 그런 다음 금형에서 배출됩니다. 그런 다음 경화, 검사, 디플래싱 및 포장을 포함하여 부품이 완성됩니다.

다중 구성 요소 LSR 기술은 엔지니어링 플라스틱 및 잠재적으로 다른 기판과 함께 LSR을 동시 주입하는 것입니다. 일반적으로 2K, 2shot, 2C LSR 또는 동시 주입이라고도 하는 이 기술은 두 개 이상의 개별 재료를 경질-연질 및 연질-연질 조합으로 완전히 결합된 하나의 구성 요소로 결합하는 혁신적인 솔루션을 개발하는 데 사용됩니다.

ZSR Group에서 LSR 사출 성형 제품 제조 공정을 어떻게 진행하나요?

통신 :

액체 실리콘 고무 성형 제품 요청을 당사에 보내는 경우. 귀하의 계정에 프로젝트 엔지니어 또는 영업 담당자가 배정되어 엔지니어링 지원부터 완전한 자격/검증 및 승인에 이르기까지 모든 단일 제품에 대해 귀하와 협력하게 됩니다.

제품이 승인되고 정규 생산이 시작되면 구매 팀은 제품 주문 및 배송물을 추적할 고객 서비스 담당자와 협력할 수 있습니다. 부품 설계를 변경해야 하거나 차세대 제품 설계 작업을 시작할 때 동일한 엔지니어가 제품 수정이나 신제품 출시가 성공적으로 시작될 때까지 함께 작업할 것입니다.

엔지니어링 및 디자인 :

우리는 귀하의 프로젝트의 모든 단계에서 귀하를 돕기 위해 여기 있습니다. 당사 직원은 엔지니어링, 툴링, 제조, 품질 보증, 조립 및 포장 지원을 제공합니다. 이 중요한 단계는 비용을 낮게 유지하는 데 도움이 되며, 이는 귀하의 조직뿐만 아니라 우리에게도 중요한 임무입니다.

초기에 올바른 제조업체와 협력하면 제품 구상에서 전체 생산에 이르기까지 시간과 비용을 모두 절약할 수 있습니다.

당사의 엔지니어는 전체 제조 공정의 수정, 차세대 제품 개선 및 평가를 지원하여 린 셀 제조 또는 고급 처리를 통해 단계를 결합하거나(귀하의 시설 또는 당사 시설에서) 제거할 수 있는지 판단할 수 있습니다.

NDA, DFMEA 및 PFMEA, 금형 흐름 분석, 통계 분석, 색상 일치.

LSR의 특정 등급과 제조업체는 최종 제품 설계에 큰 영향을 미칩니다. 종종 실리콘의 경우 제품 경도계가 지배적인 고려 사항이며 범위는 20 – 80 Shore A입니다.

최종 제품 성능을 위해 재료를 선택한 후에는 제품 모양, 게이트, 재료 사용 및 가장 중요한 비용과 관련하여 많은 다른 결정을 내려야 합니다. 이를 결정하는 가장 좋은 방법은 일련의 질문을 하는 것입니다.

제품은 어떻게 성형되나요?

제품의 기하학적 구조는 사용되는 성형 유형에 따라 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 일부는 수평 LSR 성형의 일반적인 자동화에 잘 작동하는 반면 다른 일부는 수직 기계 성형의 수동 작업에 더 잘 작동합니다. 또한 기하학적 구조의 복잡성은 금형 크기와 그에 따른 성형 기계의 크기를 결정하는 역할을 합니다.

제품은 어떻게 탈형되나요?

탈형이 용이하도록 설계하는 것은 성형을 위한 설계만큼 중요합니다. 실리콘은 그린 인열 강도가 높습니다. 즉, 매우 큰 언더컷을 제품에 설계할 수 있으며 탈형 중에 영구 변형 없이 부품을 그 위로 늘릴 수 있습니다.

그러나 이는 형상이 금형에서 쉽게 제거될 수 있다는 의미는 아닙니다. 실리콘은 성형 후 금형강에 달라붙는 경향과 자연스러운 점착성으로 인해 벽이 두껍고 언더컷이 심한 부품을 제거하기가 매우 어려울 수 있습니다. 언더컷과 벽 두께는 설계 단계에서 신중하게 선택해야 합니다.

재료가 구멍에 어떻게 공급됩니까?

게이트를 통해 재료를 공급하기 위해 전통적인 러너 시스템을 사용하면 재사용할 수 없는 많은 양의 폐기물이 발생합니다. 반면에 콜드 러너 시스템은 재료 낭비 없이 직접 게이팅을 허용합니다.

이러한 시스템은 각 캐비티에 재료를 공급하는 금형 내의 수냉식 노즐로 구성되어 있어 직접 게이팅이 가능하고 차가운 노즐 내에서 재료가 경화되지 않습니다. 이 시스템은 열가소성 수지 성형을 위한 핫 러너 시스템과 유사합니다.

어떤 유형의 게이트를 사용해야 합니까?

러너 시스템 유형에 대한 결정이 내려지면 게이트를 선택할 수 있습니다. 콜드 러너 시스템의 경우 핀, 잠수함 또는 기타 자동 디게이팅 설계가 자주 사용됩니다. 표준 러너 시스템은 가장자리, 팬, 링 또는 기타 게이트 유형과 함께 앞서 언급한 게이트 스타일을 활용할 수도 있습니다. 이것이 가장 일반적인 방법이지만 열가소성 수지와 마찬가지로 LSR에도 거의 모든 게이팅 스타일을 사용할 수 있습니다.

가장 좋은 게이트 위치는 어디입니까?

열가소성 수지 사출 성형과 마찬가지로 캐비티 충전은 부품의 가장 두꺼운 부분부터 이루어져야 합니다. 조립의 일부인 경우 게이트 위치가 최종 제품의 조립이나 작동을 방해해서는 안 됩니다.

압형:

제품 설계 및 툴링 설계는 LSR 성형과 밀접하게 연관되어 있습니다. 공구 설계자는 치수 및 캐비티 형상에 대한 고객 요구사항뿐 아니라 이러한 요구사항을 사출 성형 공구 내의 제한된 공간과 조화시키는 방법도 고려해야 합니다. 금형 설계자와 도구 제작자가 묻는 몇 가지 질문은 다음과 같습니다. 

• 벽 및 리브 두께
• 질량 감소 및 균일한 벽 두께
• 분할선
• 언더컷
• 부품 배출
• 초안
• 게이팅 및 벤팅
• 예상 공차

LSR의 선형 수축률은 얼마입니까?

열가소성 수지와 마찬가지로 성형된 LSR 제품도 냉각 후 전체적인 수축이 발생합니다. 일반적으로 선형 수축은 2~3%이지만 형상이 다양해지면 이 값이 변경됩니다. 또한 인서트가 수축하지 않고 경화 실리콘이 예상보다 덜 수축하는 오버몰딩과 같은 공정으로 인해 수축이 크게 영향을 받습니다. 특정 형상에 대한 수축을 알 수 없거나 불확실한 경우 프로토타입 툴링을 사용하여 전체 생산을 시뮬레이션하는 경우가 많습니다.

금형을 어떻게 가열해야 합니까?

LSR 금형의 일관된 가열은 단일 실행 전체와 실행 간 모두에서 적절한 형상의 부품을 생산하는 데 중요합니다. 가열 방법의 옵션에는 저항 또는 유도가 포함됩니다. 두 스타일 모두 금형 플레이트 내부에 배치하거나 외부에서만 전체 금형을 가열하는 범용 베이스 내부에 배치할 수 있습니다.

히터를 몰드 플레이트에 직접 배치하면 PID 컨트롤러에 연결된 열전대가 히터 켜기/끄기 타이밍을 보다 효과적으로 변경할 수 있어 더욱 정밀한 제어가 가능합니다. 가열 유형의 선택은 주로 예산과 기하학적 고려 사항에 따라 달라집니다. 금형을 가열하면 비용이 직접적으로 증가하고 히터는 금형 공동, 코어 및 슬라이드 동작을 방지하도록 배치해야 하기 때문입니다.

얼마나 많은 환기가 필요합니까?

적절한 LSR 성형을 위해서는 벤팅이 매우 중요합니다. LSR의 낮은 점도로 인해 주입 속도가 매우 빨라져 충전이 끝날 때 디젤링 또는 타는 현상이 발생하는 경향이 있습니다. 점도가 낮으면 LSR이 열가소성 수지보다 더 쉽게 플래시되므로 통풍구를 열가소성 수지의 경우 0.005mm(0.0002인치)에 비해 LSR의 경우 0.025mm(0.001인치) 정도 깊게 절단하면 안 됩니다. 일반적인 환기 외에도 LSR에는 진공 배기가 일반적입니다. 갇힌 공기를 캐비티에서 더 빨리 빼내어 가스 갇힐 가능성을 줄일 수 있기 때문입니다.

적절한 탈형에 가장 적합한 표면 마감은 무엇입니까?

표면 마감은 고객 요구 사항이나 제품 디자인에 따라 결정되는 경우가 많습니다. 그러나 마감재를 선택할 수 있는 경우 광택이 나지 않은 마감재(B1 이하의 SPI 금형 마감재)가 선호됩니다. 광택이 높으며 LSR은 금형 표면에 달라붙는 경향이 있어 탈형이 어렵습니다.

향후 유지보수를 용이하게 하기 위해 어떤 항목을 개선해야 합니까?

적절하게 유지관리되는 금형은 LSR 성형에 매우 중요합니다. 플래싱 및 치수 문제를 방지하려면 엄격한 공차가 필요합니다. 정렬에 사용되는 부싱 및 측면 잠금 장치와 같은 마모 품목은 변경하기 쉽고 정기적인 PM 일정에 따라 배치되어야 합니다.

캐비티와 코어는 정기적인 청소를 위해 쉽게 접근할 수 있어야 합니다. 금형에 콜드 러너가 있는 경우 분해 및 조립이 최대한 간단하도록 설계해야 합니다. 콜드 러너 노즐 팁과 차단 니들은 경화된 재료를 청소해야 하는 경우가 많으며 가동 중지 시간을 제한하려면 접근 용이성이 매우 중요합니다.

프로세스 고려 사항

여러 면에서 열가소성 사출 성형과 유사하지만 LSR 성형 공정은 상당히 다를 수 있습니다.

일관성이 높은 실리콘을 우리 시설에 가져오면 거의 항상 성형 가능한 크기와 모양으로 변환하는 데 일종의 노동력이 필요합니다. 대부분의 경우 필요한 것은 금형 캐비티에 맞게 재료의 크기와 모양을 결정하는 것뿐입니다. 이를 재료 수행이라고 합니다.

일부 재료에는 재료에 경화제를 추가하는 추가 단계가 있습니다(재료의 보관 안정성을 높이기 위해 생략됨). LSR은 이러한 모든 단계를 제거합니다. LSR 제조 공정은 다음과 같습니다.

1. LSR A + B 구성 요소는 일반적으로 5갤런 통 또는 55갤런 드럼으로 제공됩니다. 공정 제어식 펌핑 키트는 버킷을 눌러 재료를 고정식 혼합기로 밀어넣고 주입 장치로 공급합니다.

2. 그런 다음 안료 흐름을 추가하고 제어할 수 있습니다. 사출 시 프레스 재료는 나사를 사용하여 추가로 혼합되고 앞으로 밀려 재료의 "샷", 즉 금형을 채우는 데 필요한 양이 생성됩니다.

3. 재료가 금형에 주입된 후 LSR을 경화하기 위해 함께 고정된 상태를 유지합니다. 그런 다음 작업자나 로봇이 경화된 제품을 금형에서 제거하고 사이클이 반복됩니다. 이는 일반적으로 평균 30초가 소요되는 매우 빠르고 효율적인 프로세스입니다.

4. 반대로, 유기 재료나 일관성이 높은 실리콘의 경우 부품을 만드는 데 걸리는 평균 사이클 시간은 약 XNUMX분 이상입니다. 과산화물 경화 재료는 더 오랜 시간이 소요되며 일반적으로 약 XNUMX분 정도 소요됩니다. LSR은 고농도 실리콘 소재에 비해 인건비를 크게 절감할 수 있습니다.

5. 포스트 베이크와 같은 XNUMX차 단계는 휘발성을 줄이고 압축 영구 변형을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그리고 디플래싱 과정은 원치 않는 깜박임을 제거합니다. 그런 다음 세척하여 이물질을 제거하고 배송을 위해 포장합니다.

기존의 두 부분으로 구성된 액체 사출 성형 공정의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.

공급 드럼: 플런저 또는 액체 실리콘 공급 용기는 펌핑 시스템에 연결됩니다. 많은 두 개의 용기 설정에는 세 번째 안료 용기가 포함됩니다.

계량 단위: 계량 장치는 두 액체 물질을 미리 정해진 비율로 펌핑하여 일정한 비율로 동시에 방출되도록 합니다.

믹서: 액체 형성 물질이 계량 장치를 통과하면 정적 혼합기가 물질을 결합합니다. 혼합된 재료는 압력을 가하여 금형 안으로 밀어 넣습니다.

인젝터: 이 장치는 가압된 힘으로 LSR 형성 물질을 펌핑 메커니즘으로 이동시킵니다. 기계 작업자는 압력과 주입 속도를 조정할 수 있습니다. 이 매개변수는 프로젝트 사양에 따라 다릅니다.

노즐 : 액체 화합물은 자동 차단 밸브가 있는 노즐을 통해 금형으로 흘러 들어갑니다. 이 밸브는 혼합물이 새거나 금형이 과도하게 채워지는 것을 방지합니다.

LSR 성형주기: 경화/측정 및 혼합 재료 배출/브러시 금형 닫기 니들 밸브 닫기 팩/보류 LSR 사출 금형 열기 니들 밸브 열기 시작 열기

이상적인 생산 환경에서 기본 액체 사출 성형기는 최대한 간결하고 컴팩트해야 합니다. 보조 장치는 특정 프로젝트의 요구 사항을 충족하도록 구성되어야 합니다.

성형 매개변수:

냉각 중 가소화 대신 LSR은 다음 샷을 위해 스크류 플라이트를 통해서만 전달하면 됩니다. 따라서 배압과 스크류 속도는 낮게 유지됩니다. 주기의 치료 부분이 완료되기 전에 투여를 완료할 수 있을 만큼만 빠릅니다. 샷 크기는 캐비티의 99%가 채워져야 한다는 경험 법칙에 따라 결정됩니다.

최종 충전은 경화 중 재료의 팽창으로 이루어지기 때문에 쿠션이 필요하지 않습니다. 플래싱의 주요 원인이므로 캐비티를 완전히 채우지 않는 것이 중요합니다. 충전 중 압력을 최적화하도록 사출 속도를 설정해야 합니다. 점도가 낮기 때문에 LSR은 쉽게 번쩍이기 때문에 가능한 한 낮은 압력에서 성형해야 합니다. 보압 압력은 일반적으로 경화 중 팽창으로 인해 낮습니다. 완전 경화 시간은 부품 두께에 따라 크게 달라집니다.

금형 온도는 재료 공급업체가 제안하는 범위에 따라 설정되어야 합니다. 금형이 뜨거울수록 경화 속도가 빨라지므로 주기가 단축될 수 있습니다. 그러나 사출 중 재료 흐름은 금형 온도에 의해 쉽게 영향을 받으므로 재료가 캐비티 안으로 효과적으로 흐를 수 없을 정도로 너무 높아서는 안 됩니다. 부품 수축은 금형 온도에 따라 달라지며 신제품에 대한 R&D 중에 고려해야 합니다.

금형 준비:

LSR 도구는 생산 전에 주의 깊게 준비되어야 합니다. 이소프로필 알코올 또는 기타 용제는 이전 성형 작업에서 남은 잔여물을 제거하는 데 사용되거나 생산 주기가 상당히 긴 경우 작업 중에 남아 있습니다. 종종 주형은 일주일에 한 번 자주 청소해야 합니다. 세척 후, 캐비티와 러너에 이형제를 도포하고 건조시킨 후 몰드를 사출 성형기에 넣습니다.

소재 변경:

LSR 재료는 펌핑 중에 일정한 압력이 필요하므로 펌핑 장치가 작동하는 동안 재료 용기를 교체할 수 없습니다. 이는 빈 용기를 제거하고 새 재료로 교체하려면 사출 성형기를 정지해야 함을 의미합니다.

이러한 상황을 피할 수 있는 가장 좋은 방법은 성형기를 지속적으로 작동하기 위해 밸브로 전환할 수 있는 두 번째 펌핑 장치를 이용하는 것입니다. 그러나 이러한 장치는 가격이 매우 높기 때문에 지속적인 운영을 보장하려면 상당한 자본 투자가 필요합니다.

잠재적인 혁신

투샷 성형:

일반적으로 LSR 오버몰딩에는 액상 실리콘용 부품 표면을 준비하기 위해 프라이밍제를 사용해야 합니다. 자가 결합 LSR의 최근 발전으로 인해 다양한 재료에 직접 결합하도록 설계되었기 때문에 프라이밍의 필요성이 줄어들었습니다.

이러한 발전은 또한 열가소성 수지와 LSR이 단일 기계, 단일 금형에서 처리되는 투샷 성형과 같은 잠재적인 혁신의 문을 열었습니다. 이 공정을 통해 제조 비용을 낮출 수 있을 뿐만 아니라 두 구성 요소를 함께 성형함으로써 설계 자유도도 높일 수 있습니다.

향상된 콜드 러너 기술:

콜드 러너 기술은 현재 새로운 중요성을 띠고 있습니다. 지난 수십 년 동안 각 LSR 제조업체는 독점적인 콜드 러너 차단 노즐과 냉각 기술을 개발해 왔습니다.

최근 몇몇 제조업체에서는 열가소성 성형에 사용할 수 있는 핫 러너 시스템과 유사한 기성 콜드 러너 시스템을 출시했습니다. 표준화는 현재 사용 가능한 시스템보다 훨씬 더 효율적으로 작동하는 향상된 시스템으로 이어질 수 있습니다.

맺음말

ZSR 그룹은 맞춤형 성형 LSR 제품 및 FDA 또는 LFGB 승인 표준에 따른 실리콘 제품 성형에 대한 풍부한 경험을 보유하고 있습니다. FDA 등록 목록 번호는 3011147430입니다.

모든 맞춤형 성형 실리콘 제품 또는 성형 실리콘 프로젝트에는 기술 지원이 필요합니다. 당사 웹사이트에서 ZSR 그룹에 문의하실 수 있습니다.