Hoe kiest u het juiste proces voor het vormen van siliconen?

Wat is het siliconenvormproces?

Het siliconenspuitgietproces is een productiemethode waarbij ruw siliconenmateriaal wordt verwerkt tot eindproducten van siliconen door middel van verschillende spuitgiettechnieken, matrijsstructuren en vulkanisatieprocessen.

De gangbare processen voor het vormen van siliconen omvatten: compressievormen, spuitgieten, LSR-spuitgieten, extrusievormen, kalanderen, textielcoating en uitharding , overspuitgieten, co-spuitgieten, druppelvormen en transfervormen.

ZSR Group biedt momenteel een uitgebreid assortiment aan vormdiensten voor siliconenproducten, waaronder compressievormen , spuitgieten , druppelvormen , extrusie, kalanderen en coaten . Onze faciliteiten zijn uitgerust met 36 compressievormmachines, 12 spuitgietmachines en 12 vloeistofdoseerlijnen. Neem contact op met ZSR Group om uw project voor het vormen van siliconenproducten te starten.

Waarom is het kiezen van het juiste siliconenvormproces zo belangrijk?

Het kiezen van het juiste productieproces is cruciaal voor merkeigenaren, Amazon-verkopers, productontwerpers, OEM-kopers en ingenieurs, enz. Het gekozen proces bepaalt namelijk niet alleen de kosten – die met 30% tot 500% kunnen variëren – maar ook de productprecisie (zo vereisen medische producten doorgaans een tolerantie van ±0.05 mm, terwijl dagelijkse consumentenartikelen en keukengerei een tolerantie van ±0.5 mm toelaten).

Bovendien bepaalt het de esthetische uitstraling van het product en de stabiliteit van de massaproductie, waardoor het de merkwaarde direct beïnvloedt.

Wanneer moet een vormproces worden geëvalueerd?

1. Tijdens de ontwikkeling van nieuwe producten:
   Een DFM-analyse (Design for Manufacturability) moet vooraf worden uitgevoerd.
2. Wanneer de productkosten buitensporig hoog zijn:
   Procesoptimalisatie is de meest cruciale methode voor kostenreductie.
3. Wanneer de productopbrengst onder de 70% daalt:
   Als de huidige vormmethode leidt tot aanzienlijke luchtbellen, onvolledige vulling of onopgeloste braamproblemen, overweeg dan over te stappen op een ander vormproces.
4. Tijdens productupgrades: Als een product overgaat van een ontwerp met één kleur naar een ontwerp met meerdere kleuren, overweeg dan om over te stappen van compressievormen naar vloeistofvormen. Als een product wordt geüpgraded van een standaard naar een hoogwaardige uitvoering, overweeg dan om over te stappen van compressievormen naar vloeistofvormen.

Hoe worden verschillende siliconenvormprocessen geproduceerd?

Siliconenmateriaal

Het siliconenmateriaal bestaat uit koolstof, waterstof, zuurstof en silicium. Het siliconenmateriaal van voedselkwaliteit voldoet aan de FDA- en EU-eisen voor contact met levensmiddelen en voedselveiligheid.

Het siliconenmateriaal van voedselkwaliteit is zacht en comfortabel, milieuvriendelijk, niet-giftig en biologisch afbreekbaar. Het is bovendien vrij van lood, REACH, BPA en PVC.

Er bestaan ​​twee vormen van siliconenmateriaal: vast siliconenrubber en vloeibaar siliconenrubber. Bij het kiezen van een productiemethode voor siliconenproducten is het belangrijk om eerst het juiste materiaal te selecteren. Bekijk de verschillen tussen de twee siliconenmaterialen voor meer informatie.

1. Methode en proces voor het vormen van siliconen.

A: HTV /HCR (heet / kamertemperatuur vulkanisatie) siliconen gieten:

a1: siliconen vormstuk in één kleur
een2: Siliconen overmolding met ander materiaal 

Vaste siliconen zijn het meest voorkomende materiaal dat wordt gebruikt bij compressiegieten. Het HTV-siliconengietstuk. Het wordt ook wel siliconencompressiegieten genoemd. Siliconen compressiegieten wordt sinds het begin van de rubberindustrie gebruikt om rubberen onderdelen te vormen. Het is een van de oudste methoden die nog steeds worden gebruikt om onderdelen van siliconenrubber te vormen. 

Siliconencompressiegieten is het proces van siliconengieten waarbij een voorverwarmd vast siliconenmateriaal in een open, verwarmde vormholte wordt geplaatst. De mal wordt vervolgens afgesloten met een bovenste plug en samengedrukt zodat het materiaal in contact komt met alle delen van de mal.

Met dit proces kunnen siliconenproducten worden geproduceerd met een breed scala aan lengtes, diktes en complexiteiten. De objecten die het produceert zijn ook zeer sterk, waardoor het een aantrekkelijk proces is voor een aantal verschillende industrieën.

a1: siliconen gietstuk in één kleur

Matrijzen voor siliconencompressie: Wij kunnen uw siliconencompressieproefmatrijzen vervaardigen van staal, koper en aluminium. Bij massaproductie maken we de matrijzen van staal.

een2: Siliconen overmolding met ander materiaal (siliconen, metaal, plastic, enz.)

1. Siliconen over siliconen-Eerst wordt een siliconensubstraat gegoten. Vervolgens wordt er nog een siliconen op of rond het substraat gegoten. De siliconen kunnen qua kleur en/of hardheid verschillen.
2. Siliconen over plastic – Eerst wordt een stijf plastic substraat gegoten. Vervolgens wordt een zachte siliconen op of rond het substraat gegoten. Dit wordt vaak gebruikt om een ​​zacht gripgebied te geven aan een stijf onderdeel.
3. Siliconen over metaal - Eerst wordt een metalen substraat machinaal bewerkt, gegoten of gevormd. Vervolgens wordt het substraat in een siliconenpersvormgereedschap gestoken en wordt de siliconen op of rond het metaal gegoten. Dit wordt vaak gebruikt om metalen componenten in een siliconenonderdeel op te vangen. Dat is het proces van vandaag dat we graag willen laten zien.

Voordelen van siliconenpersvormen :

Wanddikte: Deze techniek maakt variatie in wanddikte mogelijk. Over het algemeen kan het ontwerp variëren tussen 1.3 mm en 2.54 cm.

Naadloos: Er ontstaat een uniform onderdeel zonder vloeilijnen of oneffenheden. Pakkingen zijn een uitstekend voorbeeld van hoe siliconenpersvormen een samenhangend onderdeel mogelijk maakt. Het onderdeel wordt direct met een goede oppervlakteafwerking uit de mal verwijderd.

Lagere kosten: Als lagedrukvorm is de productie van meerdere caviteiten gebeurt tegen lagere kosten.
Goed voor productie in grote volumes: Hoewel deze techniek een langere cyclustijd heeft, is het een lagedrukmatrijs, wat betekent dat het goedkoop is om een ​​verscheidenheid aan holtes te produceren zonder hoge gereedschapskosten.

Nadelen van siliconenpersvormen :

Langzamere cyclustijd: De tijd die nodig is om de reeks handelingen te starten en te herhalen bedraagt ​​1-6 minuten voor siliconencompressievormen; een veel langzamere cyclustijd dan LSR-spuitgieten.

Lagere productiviteit: Wanneer er braamvorming optreedt (de hars die tussen twee onderdelen ontsnapt), moet dit handmatig worden verwijderd, waardoor de productiviteit afneemt. Bovendien is het niet mogelijk om dit overtollige materiaal te hergebruiken, wat leidt tot meer afval.

Hogere investeringen in menselijk kapitaal: Zoals eerder vermeld, wordt de flash handmatig verwijderd op compressiematrijzen, wat hogere arbeidskosten met zich meebrengt.
Eenvoudige onderdelen: Deze techniek is het beste gereserveerd voor ongecompliceerde onderdelen

B: Vloeibaar siliconenrubber spuitgieten (LIM of LSR-vormstuk).

Vloeibaar siliconenrubber (LSR) spuitgieten is het proces dat wordt gebruikt om robuuste, buigzame, uiterst nauwkeurige en hoogwaardige onderdelen in grote aantallen te produceren.

Liquid Silicone Injection Moulding produceert onderdelen die zeer waterafstotend en resistent zijn. Als zodanig, in combinatie met de precieze aard van hun afmetingen, zijn ze ideaal voor gebruik als afdichtingen, membranen, elektrische connectoren en een verscheidenheid aan andere medische, commerciële en huishoudelijke toepassingen.

Liquid injection moulding, of LIM, is een productieproces dat veel gebruikt wordt om siliconenproducten te maken of om producten te maken die bestand moeten zijn tegen extreme omstandigheden, ongeacht de branche. Het proces is in wezen een spuitgietproces, wat betekent dat materialen in een kant-en-klare mal worden geïnjecteerd, waar ze vervolgens worden bewaard en samengesteld. Vervolgens herhaalt het proces zich totdat de onderdeelrun is voltooid.

Spuitgieten van vloeibaar siliconenrubber heeft duizenden toepassingen in een verscheidenheid aan industrieën, waaronder de medische sector, de automobielsector, de kinderverzorging, de algemene industriële markten, de lucht- en ruimtevaart, de elektronica en vele andere gespecialiseerde industrieën. Terwijl spuitgieten van vloeibaar siliconenrubber het beste werkt voor de productie van onderdelen op korte en lange termijn, kunnen klanten het proces toepassen in de laatste fase van de massaproductie.

b1: LSR-vormstuk 

b2: LSR-overgieten met ander materiaal (siliconen, metaal, plastic, enz.)

Siliconen over siliconen - Eerst wordt een siliconen substraat gevormd. Vervolgens wordt er een andere siliconenlaag op of rond het substraat gevormd. De siliconen kunnen verschillen in kleur en/of hardheid.

Siliconen over plastic – Eerst wordt een harde plastic basis gegoten. Vervolgens wordt een zachte siliconenlaag op of rond de basis gegoten. Dit wordt vaak gebruikt om een ​​zacht gripvlak te creëren op een hard onderdeel.

Siliconen over metaal - Eerst wordt een metalen substraat bewerkt, gegoten of gevormd. Vervolgens wordt het substraat in een mal voor vloeibare siliconen geplaatst en wordt de siliconen op of rond het metaal gevormd. Deze techniek wordt vaak gebruikt om metalen onderdelen in een siliconen onderdeel te integreren.

Voordelen van LSR-vorming.

LSR-spuitgieten is ideaal voor het maken van siliconenproducten of -onderdelen die bestand moeten zijn tegen extreme temperaturen. Afdichtingen, O-ringen, isolatoren, elektronische componenten en andere onderdelen in de lucht- en ruimtevaart- en automobielindustrie zijn veelvoorkomende toepassingen. Hieronder vindt u enkele voordelen van het LIM-proces als uw product in productie is:

Duurzaam: LIM-onderdelen zijn bestand tegen extreme temperaturen, waardoor ze ideaal zijn voor onderdelen onder de motorkap van auto's of in de buurt van motoren in vliegtuigen. LIM-onderdelen zijn vaak ook brandvertragend en zullen niet smelten of vervormen zoals onderdelen die via vergelijkbare spuitgietprocessen, zoals kunststofspuitgieten, worden gemaakt.

Treksterkte: Als aanvulling op het bovenstaande voordeel zijn LIM-onderdelen sterk, waardoor ze toepasbaar zijn in diverse industrieën.

Flexibiliteit: Houd er rekening mee dat LIM-onderdelen doorgaans van siliconen zijn gemaakt. En een van de kenmerken van siliconen is de flexibiliteit.

Nauwkeurigheid: Een ander groot voordeel is de hoge nauwkeurigheid waarmee LIM-onderdelen worden geproduceerd.
Productie in hoog volume: Een combinatie van het gietproces en de cyclustijd zorgt voor een hoog productievolume. Een eenvoudiger supply chain en snellere montage zorgen voor een hogere productiviteit.

Minder afval: Verwacht hier geen overmatige braamvorming, aangezien spuitgieten minder afval en restmateriaal produceert.

Nadelen van spuitgieten met vloeibaar siliconenrubber.

Hoge gereedschapskosten: Voor elke nieuwe mal is een eigen, nieuw gereedschap nodig. Dit kan niet alleen duur zijn, maar ook leiden tot ongewenste langere levertijden.

Hoge materiaalkosten: De materiaalkosten kunnen tot wel 9 keer hoger liggen dan die van siliconen die door compressie worden gevormd.

Beperkingen qua onderdelen: Hoewel het mogelijk is om grote onderdelen te produceren met spuitgieten, zijn de kosten voor de matrijs extreem hoog als de benodigde machine groot is.

C: Meerkleurig precisie-co-injectie Druipgieten.

Co-injectie druppelvormen maakt het mogelijk om twee verschillende siliconenmaterialen (vaste siliconenrubber en vloeibare siliconenrubber) te combineren tot één productstroom.

Dit gespecialiseerde proces kan worden gebruikt om de kleurprestaties van producten te verbeteren en de kosten te verlagen, zonder dat dit ten koste gaat van de cyclustijd of het productievolume. Afhankelijk van de geselecteerde materialen en de toepassing kan co-injectie worden gebruikt om de productie-efficiëntie te verbeteren en een grotere ontwerpflexibiliteit mogelijk te maken. 

Co-injectie druppelvormen kan worden gebruikt voor een breed scala aan toepassingen in elke branche, waaronder consumentenelektronica (schattige siliconen hoesjes voor de iPhone 12, iPod-hoesjes, iPad-hoesjes), cosmetica (cosmetische tassen, kwasten) en relatiegeschenken (kleurrijke producten zoals sleutelhangers, handtassen, modeaccessoires en cadeaus).

Voordelen van co-injectie druppelvormen.

Design: Veelkleurig. U kunt 12 kleuren in één product krijgen zonder enige bedrukking.
Flexibiliteit: Kan de 3D-show maken met de producten.
Attractie: Aantrekkelijker en leuker als cadeau voor kinderen en vrouwen

Nadelen van co-injectie en druppelvormen.

Hoge materiaalkosten: De kosten van het materiaal en het productieproces zijn hoger dan bij siliconen die door compressie worden gevormd.

Complexiteit van het proces: Er is een warmtebehandeling nodig voor vloeibaar siliconenrubber voordat het vaste siliconenrubber gevormd kan worden.

3. Hoe kies je het juiste vormproces?

1. Selectie op basis van productstructuur

Als het siliconenproduct een complexe structuur met hoge precisie-eisen heeft, kies dan voor spuitgieten of LSR (vloeibare siliconenrubber).

Als het siliconenproduct een eenvoudige structuur met relatief dikke wanden heeft, kies dan voor compressievormen.

2. Selectie op basis van productpositionering

Voor hoogwaardige producten of artikelen van medische kwaliteit kunt u kiezen voor LSR of co-spuitgieten.

Voor voordelige producten, zoals keukengerei, meubels of relatiegeschenken, is compressievormen de juiste keuze.

3. Selectie op basis van productievolume

Voor kleine series is compressievormen de juiste keuze.

Voor productie in grote series is spuitgieten de juiste keuze.

4. Selectie op basis van esthetische eisen

Voor IP-gerelateerde producten die ontwerpen met meerdere kleuren of 3D-effecten vereisen, kiest u voor dripping molding of co-injection molding.

Kijk na het bekijken van deze 3 siliconenvormmethoden. Weet u nu hoe u het beste siliconenvormproces kiest? Het hangt vooral af van wat je produceert.

Meer veelgestelde vragen:

Vraag 1: Welk siliconenvormproces is het beste?

Er bestaat niet één “beste” methode; er is alleen de methode die het meest geschikt is voor uw specifieke behoeften.

Vraag 2: Waarom is LSR (vloeibare siliconenrubber) duur?

De benodigde apparatuur is kostbaar en biedt een hoge mate van precisie.
Vraag 3: Moeten voedselveilige producten gemaakt worden met behulp van LSR?

Niet per se, maar LSR biedt wel meer stabiliteit.

Vraag 4: Waarom worden producten met intellectueel eigendom vaak geproduceerd met behulp van het co-injectieproces?
Het zorgt voor een meer driedimensionaal effect.
Het zorgt voor een grotere visuele diepte en gelaagdheid.
Vraag 5: Zal ​​het compressievormproces uiteindelijk worden uitgefaseerd?

Nee, dat zal niet gebeuren. Het blijft een zeer belangrijke methode voor de productie van kleine tot middelgrote series.

4. Conclusie.

Het is belangrijk om een ​​fabrikant te kiezen die begrijpt welke techniek het meest geschikt is voor uw onderdeel, aangezien dat de doorslaggevende factor zou moeten zijn. Ongeacht welke techniek het meest geschikt is, de ZSR Group beschikt over de mogelijkheden om aan al uw behoeften op het gebied van siliconencompressie, LSR-spuitgieten of co-injectie-druppelgieten te voldoen.

Neem contact op met ZSR om uw siliconenproject nu te starten.