Het spuitgietproces van siliconenrubber

Spuitgieten met vloeibaar siliconenrubber (LSR) is een proces om buigzame, duurzame producten in grote volumes te produceren.

Vloeibaar siliconenrubber is een zeer zuivere, platina-uitgeharde siliconen met een lage compressieset, grote stabiliteit en het vermogen om extreme temperaturen van hitte en kou te weerstaan, ideaal geschikt voor de productie van onderdelen, waarbij hoge kwaliteit een must is. Vanwege de thermohardende aard van het materiaal vereist het spuitgieten van vloeibare siliconen een speciale behandeling, zoals intensief distributief mengen, terwijl het materiaal op een lage temperatuur wordt gehouden voordat het in de verwarmde holte wordt geduwd en gevulkaniseerd.

Chemisch gezien is siliconenrubber een familie van thermohardende elastomeren met een ruggengraat van afwisselende silicium- en zuurstofatomen en methyl- of vinylzijgroepen. Siliconenrubbers vormen ongeveer 30% van de siliconenfamilie en vormen daarmee de grootste groep van die familie. Siliconenrubbers behouden hun mechanische eigenschappen over een breed temperatuurbereik en de aanwezigheid van methylgroepen in siliconenrubbers maakt deze materialen extreem hydrofoob, waardoor ze geschikt zijn voor elektrische oppervlakte-isolatie.

Typische toepassingen voor vloeibaar siliconenrubber zijn producten die een hoge precisie vereisen, zoals afdichtingen, afdichtingsmembranen, elektrische connectoren, meerpinsconnectoren, babyproducten waarbij gladde oppervlakken gewenst zijn, zoals flesnippels, medische toepassingen en keukenartikelen zoals bakproducten. pannen, spatels, enz. Vaak wordt siliconenrubber overgoten op andere onderdelen gemaakt van verschillende kunststoffen. Een siliconen knopoppervlak kan bijvoorbeeld overgoten worden op een Nylon 6,6-behuizing.

1. Het Liquid Injection Molding (LIM)-proces begint met een tweedelige vloeibare siliconenverbindingsformule (A- en B-onderdelen) die in een vaste verhouding, doorgaans 1:1, worden geleverd uit materiaaltrommels of emmers door hydraulisch of pneumatisch gedoseerd pompen systeem naar een statische menger. Vloeibare siliconenrubbers worden normaal gesproken in vaten geleverd. Vanwege hun lage viscositeit kan het materiaal door pijpleidingen en buizen naar vulkanisatieapparatuur worden gepompt.

De mal wordt meestal verwarmd door water dat in de mal stroomt of door elektrische verwarmingselementen. Bovendien kan een cold runner-systeem worden gebruikt om voortijdige uitharding van de stromende siliconen in de runners of de omgeving ervan te voorkomen. De statische menger mengt de twee componenten tot een homogene suspensie; dit mengproces activeert het platina-uithardingssysteem van de verbinding.

2.Het vloeibare siliconenmateriaal uit de statische menger stroomt naar de injectie-eenheid. Het LSR-materiaal wordt vervolgens via een runner-and-gate-systeem in de matrijsholte geïnjecteerd, waar het onder hoge druk en verhoogde temperatuur in de matrijs wordt gehouden totdat het materiaal is uitgehard (rubber wordt gevulkaniseerd). De cyclustijd wordt vastgesteld om een ​​optimaal uithardingsniveau te bereiken. Aan het einde van de cyclus worden de onderdelen verwijderd of uit de holtes geworpen en begint de volgende cyclus. In de tweede stap wordt de mal gesloten door een klemmachine en begint het injectieproces.

Om het vloeistofspuitgietproces volledig te laten plaatsvinden, moeten er verschillende mechanische componenten aanwezig zijn. Normaal gesproken heeft een vormmachine een pompapparaat met meter nodig in combinatie met een injectie-eenheid; er is een dynamische of statische mixer aan bevestigd. Een geïntegreerd systeem kan helpen bij de precisie en procesefficiëntie. De kritische componenten van een vloeistofspuitgietmachine zijn onder meer:

Injectoren. Een injectieapparaat is verantwoordelijk voor het onder druk zetten van de vloeibare siliconen om te helpen bij het injecteren van het materiaal in het pompgedeelte van de machine. De druk en de injectiesnelheid kunnen naar goeddunken van de operator worden aangepast.

Meeteenheden. Doseereenheden pompen de twee primaire vloeibare materialen, de katalysator en de basevormende siliconen, waardoor ervoor wordt gezorgd dat de twee materialen een constante verhouding behouden en tegelijkertijd worden vrijgegeven.

Levering trommels. Aanvoertrommels, ook wel plunjers genoemd, dienen als primaire containers voor het mengen van materialen. Zowel de toevoervaten als een container met pigment zijn aangesloten op het hoofdpompsysteem.

Mengers. Een statische of dynamische mixer combineert materialen nadat deze de doseerunits verlaten. Eenmaal gecombineerd, wordt druk gebruikt om het mengsel in een daarvoor bestemde mal te drijven.

Mondstuk. Om de afzetting van het mengsel in de mal te vergemakkelijken, wordt een mondstuk gebruikt. Vaak is het mondstuk voorzien van een automatische afsluitklep om lekken en overvullen van de mal te helpen voorkomen.

Vorm klem. Een matrijsklem zet de matrijs vast tijdens het spuitgietproces en opent de matrijs na voltooiing.

Met de spuitgietmachine met die apparatuur kan de injectie plaatsvinden onder atmosferische druk (een efficiënt ventilatiesysteem is vereist) of onder vacuümomstandigheden. De injectietijd is afhankelijk van de injectiedruk die wordt bepaald door het te vervaardigen product en de siliconeneigenschappen, zoals viscositeit. Dit laatste is afhankelijk van zowel de afschuifsnelheid, die toeneemt tijdens de stroming, als van de temperatuur.

Zodra de mal met siliconen is gevuld, wordt de maltemperatuur verhoogd om het verknopingsproces van het siliconenrubber te versnellen, wat resulteert in de materiaaltransformatie van een vloeibare naar een vaste toestand; deze stap wordt de uithardingsfase genoemd. De tijd van de uithardingsfase is specifiek voor een bepaalde siliconenkwaliteit en uiteraard voor het product. Dit is weer een cruciale stap in de verwerking, omdat oververhitting van het materiaal en een aanzienlijke drukverhoging in de mal kunnen worden waargenomen als gevolg van het exotherme effect van een uithardingsreactie en de hoge thermische uitzetting van siliconen.

De laatste stap van het spuitgietproces van siliconenrubber is het afkoelen van het product in de mal, gevolgd door het uit de mal halen van het product en de uiteindelijke afkoeling onder omgevingsomstandigheden.

Neem contact op met ZSR Group voor op maat gemaakte vloeibare siliconenrubberinjectiemodellen:

Bij ZSR Group produceren en fabriceren we op maat gemaakte , hoogwaardige LSR-producten en LSR 2-Shot-producten. We produceren producten voor de consumenten- en industriële markt, evenals voor medische en consumententoepassingen. Neem vandaag nog contact met ons op voor een vrijblijvende offerte.