Proces wytwarzania produktów lSR

Wtryskarka LSR podgrzewa formę i przykłada siłę do zacisku. Następnie LSR jest dostarczany do wnęk formy. Ciekły silikon gumowy utwardza ​​się aż do zestalenia. Następnie jest wyrzucany z formy. Następnie część jest wykańczana, co może obejmować utwardzanie, kontrolę, usuwanie blachy i pakowanie.

Wieloskładnikowa technologia LSR polega na jednoczesnym wtryskiwaniu (LSR) w połączeniu z tworzywami sztucznymi i potencjalnie innymi podłożami. W tym, co jest powszechnie określane jako 2K, 2shot, 2C LSR lub współwtrysk, służy do opracowywania innowacyjnych rozwiązań, łączących dwa lub więcej pojedynczych materiałów w jeden całkowicie związany komponent w kombinacjach twardych-miękkich i miękkich-miękkich.

Jak przebiega proces produkcji wyrobów formowanych wtryskowo LSR w Grupie ZSR?

Komunikacja:

Kiedy wysyłasz do naszej firmy zapytania dotyczące produktów formowanych z płynnej gumy silikonowej. Do Twojego konta zostanie przypisany inżynier projektu lub sprzedawca, który będzie z Tobą współpracował nad każdym pojedynczym produktem, od pomocy inżynieryjnej po pełną kwalifikację/walidację i zatwierdzenia.

Gdy produkty zostaną zatwierdzone i znajdą się w regularnej produkcji, Twój zespół ds. zakupów może następnie współpracować z przedstawicielem obsługi klienta, który będzie śledzić zamówienia produktów i produkty dostarczane przez Ciebie. Kiedy będziesz musiał wprowadzić zmiany w projekcie części lub kiedy zaczniesz pracować nad projektami produktów nowej generacji, ten sam inżynier będzie z Tobą współpracował do czasu pomyślnego wprowadzenia modyfikacji produktu lub wprowadzenia na rynek nowego produktu.

Inżynieria i projektowanie:

Jesteśmy tutaj, aby Ci pomóc na każdym etapie Twojego projektu. Nasz personel zapewnia pomoc w zakresie inżynierii, oprzyrządowania, produkcji, zapewnienia jakości, montażu i pakowania. Ten ważny krok pomaga utrzymać koszty na niskim poziomie, a jest to misja równie ważna dla nas, jak dla Twojej organizacji.

Nawiązanie współpracy z właściwym producentem na wczesnym etapie pozwoli Ci zaoszczędzić czas i pieniądze, gdy produkt przechodzi od koncepcji do pełnej produkcji.

Nasi inżynierowie mogą pomóc w modyfikacjach, udoskonaleniach produktów nowej generacji i ocenie całego procesu produkcyjnego, aby określić, gdzie etapy można połączyć (w Twoim zakładzie lub w naszym), a nawet wyeliminować poprzez produkcję ogniw chudych lub zaawansowane przetwarzanie.

NDA, DFMEA i PFMEA, analiza przepływu formy, analiza statystyczna, dopasowywanie kolorów.

Konkretny gatunek i producent LSR mają ogromny wpływ na końcowy projekt produktu. Często w przypadku silikonów dominującym czynnikiem jest twardość produktu, która może wynosić od 20 do 80 Shore A.

Po wybraniu materiału do końcowego wykonania produktu należy podjąć wiele innych decyzji dotyczących kształtu produktu, wlewu, zużycia materiału i, co najważniejsze, kosztów. Najlepszą metodą ich ustalenia jest zadanie serii pytań:

W jaki sposób produkt będzie formowany?

Geometria produktów może mieć duży wpływ w zależności od rodzaju zastosowanej formy. Niektóre sprawdzają się przy automatyzacji typowej dla poziomego formowania LSR, inne natomiast lepiej sprawdzają się przy ręcznej obsłudze pionowego formowania maszynowego. Ponadto złożoność geometrii odgrywa rolę w określaniu wielkości formy, a tym samym wielkości maszyny formierskiej.

W jaki sposób produkt zostanie rozebrany?

Projektowanie ułatwiające wyjmowanie z formy jest tak samo ważne, jak projektowanie pod kątem formowania. Silikon ma wysoką wytrzymałość na zielone rozdarcie, co oznacza, że ​​w produkcie można wykonać bardzo duże podcięcia, a części można na nich rozciągać podczas wyjmowania z formy bez trwałego odkształcenia.

Nie oznacza to jednak, że dowolną geometrię można łatwo usunąć z formy. Tendencja silikonu do przylegania do stali formierskiej po uformowaniu w połączeniu z jego naturalną kleistością może znacznie utrudniać usuwanie grubościennych, mocno podciętych części. Podcięcia i grubości ścian należy starannie dobrać na etapie projektowania.

W jaki sposób materiał będzie podawany do ubytków?

Użycie tradycyjnego systemu prowadnic do podawania materiału przez bramę powoduje powstawanie dużej ilości odpadów, których nie można ponownie wykorzystać. Z drugiej strony, system zimnych kanałów umożliwia bezpośrednie wlewy bez marnowania materiału.

Systemy te składają się z chłodzonych wodą dysz znajdujących się w formie, które dostarczają materiał do każdej wnęki, umożliwiając bezpośrednie wlewy i brak utwardzania materiału w zimnych dyszach. System ten jest analogiczny do systemu gorących kanałów do formowania tworzyw termoplastycznych.

Jakiego rodzaju bramę zastosować?

Po podjęciu decyzji co do rodzaju systemu prowadnic można przystąpić do wyboru bram. W przypadku systemu kanałów zimnych często stosuje się konstrukcje kołkowe, łodzie podwodne lub inne konstrukcje z automatycznym oddzielaniem. Standardowe systemy prowadnic mogą również wykorzystywać wyżej wymienione style bramek wraz z bramkami krawędziowymi, wachlarzowymi, pierścieniowymi lub innymi typami bramek. Chociaż są to najpowszechniejsze metody, w przypadku LSR, podobnie jak w przypadku tworzyw termoplastycznych, można zastosować prawie każdy styl wlewu.

Jaka jest najlepsza lokalizacja bramy?

Podobnie jak w przypadku formowania wtryskowego tworzyw termoplastycznych, wypełnienie wnęki powinno odbywać się od najgrubszych obszarów części. Jeżeli brama stanowi część zestawu, lokalizacja bramy nie powinna zakłócać montażu ani działania produktu końcowego.

Obróbka:

Projektowanie produktu i projektowanie oprzyrządowania idą w parze z formowaniem LSR. Projektanci narzędzi muszą wziąć pod uwagę nie tylko wymagania klientów dotyczące wymiarów i geometrii wnęki, ale także to, jak pogodzić te wymagania z ograniczoną przestrzenią w narzędziu do formowania wtryskowego. Oto kilka pytań zadawanych przez projektantów form i wytwórców narzędzi: 

• Grubość ścian i żeber
• Redukcja masy i jednolita grubość ścianki
• Linie podziału
• Podcięcia
• Wyrzut części
• Projekt
• Bramkowanie i wentylacja
• Oczekiwane tolerancje

Jaki jest skurcz liniowy LSR?

Podobnie jak w przypadku tworzyw termoplastycznych, po ochłodzeniu formowane produkty LSR ulegają całkowitemu skurczowi. Ogólnie skurcz liniowy wynosi 2-3%, ale zmieniająca się geometria zmienia tę wartość. Dodatkowo na skurcz drastycznie wpływają procesy takie jak overmolding, podczas którego wkładki nie kurczą się, a utwardzający się silikon kurczy się mniej niż oczekiwano. W przypadkach, gdy skurcz jest nieznany lub niepewny dla określonej geometrii, często stosuje się oprzyrządowanie prototypowe w celu symulacji pełnej produkcji

Jak należy nagrzewać formę?

Stałe ogrzewanie form LSR ma kluczowe znaczenie dla wytwarzania części o odpowiedniej geometrii zarówno w trakcie jednego cyklu, jak i pomiędzy seriami. Opcje metod ogrzewania obejmują oporność lub indukcję. Obydwa style można umieścić wewnątrz płyt formy lub wewnątrz uniwersalnej podstawy, która podgrzewa całą formę tylko od zewnątrz.

Bardziej precyzyjną kontrolę zapewnia umieszczenie grzejników bezpośrednio w płytach formy, dzięki czemu termopary podłączone do regulatora PID mogą skuteczniej zmieniać czas włączania/wyłączania grzejnika. Wybór rodzaju ogrzewania zależy w dużej mierze od budżetu i względów geometrycznych, ponieważ podgrzewanie formy bezpośrednio zwiększa koszty, a grzejniki należy rozmieścić w taki sposób, aby uniknąć wnęk formy, rdzeni i poślizgów.

Ile wentylacji jest wymagane?

Wentylacja jest bardzo ważna dla prawidłowego formowania LSR. Niska lepkość LSR skutkuje bardzo dużymi prędkościami wtrysku, które zwykle powodują powstawanie oleju napędowego lub przypalanie pod koniec napełniania. Ta niska lepkość powoduje również, że LSR szybciej miga niż tworzywa termoplastyczne, dlatego odpowietrzników nie można wycinać tak głęboko: blisko 0.005 mm (0.0002 cala) w przypadku LSR w porównaniu do 0.025 mm (0.001 cala) w przypadku tworzyw termoplastycznych. Oprócz typowego odpowietrzania, w przypadku LSR powszechne jest również odsysanie próżniowe, ponieważ uwięzione powietrze można szybciej usunąć z wnęki, zmniejszając ryzyko uwięzienia gazu.

Jakie wykończenie powierzchni jest najlepsze do prawidłowego wyjęcia z formy?

Wykończenie powierzchni jest często podyktowane wymaganiami klienta lub projektem produktu. Jednakże, jeśli można wybrać wykończenia, preferowane są wykończenia niepolerowane – wykończenie formy SPI na poziomie B1 lub niższym. są wysoce wypolerowane, a LSR ma tendencję do przylegania do powierzchni formy, co utrudnia wyjmowanie z formy.

Jakie elementy można ulepszyć, aby ułatwić konserwację w przyszłości?

Prawidłowo konserwowane formy mają kluczowe znaczenie dla formowania LSR. Aby zapobiec problemom z obróbką blacharską i wymiarami, konieczne są ścisłe tolerancje. Elementy zużywające się, takie jak tuleje i zamki boczne używane do osiowania, powinny być łatwe do wymiany i umieszczane zgodnie z harmonogramem regularnych przeglądów konserwacyjnych.

Wgłębienia i rdzenie powinny być łatwo dostępne w celu regularnego czyszczenia. Jeżeli forma posiada zimny kanał, należy ją zaprojektować tak, aby demontaż i montaż były jak najprostsze. Często końcówki dysz zimnego kanału i igły odcinające wymagają oczyszczenia z utwardzonego materiału, a łatwość dostępu ma ogromne znaczenie dla ograniczenia przestojów.

Rozważania dotyczące procesu

Choć pod wieloma względami podobne do formowania wtryskowego tworzyw termoplastycznych, przetwarzanie metodą formowania LSR może być zupełnie inne.

Kiedy do naszego zakładu dostarczany jest silikon o wysokiej konsystencji, prawie zawsze potrzeba trochę pracy, aby przekształcić go w nadający się do formowania rozmiar i kształt. W większości przypadków wystarczy dobrać rozmiar i kształt materiału do gniazda formy — co określa się mianem wykonania materiału.

Niektóre materiały wymagają dodatkowego etapu dodania utwardzaczy do materiału (które pominięto w celu zwiększenia trwałości materiału przy przechowywaniu). LSR usuwa wszystkie te kroki. Oto spojrzenie na proces produkcyjny LSR:

1. Komponenty LSR A + B są zazwyczaj dostarczane w wiadrach o pojemności 5 galonów lub beczce o pojemności 55 galonów. Zestaw do pompowania sterowany procesem naciska na czerpaki, aby wtłoczyć materiał do mieszalnika statycznego i wprowadzić go do jednostki wtryskowej.

2. Następnie można dodawać i kontrolować strumienie pigmentu. Podczas wtrysku materiał prasowany zostanie dodatkowo wymieszany ze sobą za pomocą ślimaka i wypchnięty do przodu w celu wytworzenia „strzału” materiału, czyli ilości potrzebnej do wypełnienia formy.

3. Po wtryśnięciu materiału do formy pozostanie on ściśnięty razem w celu utwardzenia LSR. Następnie operator lub robot usunie utwardzony produkt z formy i cykl się powtórzy. Jest to bardzo szybki i skuteczny proces, który zwykle trwa średnio 30 sekund.

4. I odwrotnie, w przypadku materiału organicznego lub silikonu o wysokiej konsystencji średni czas cyklu potrzebny do wykonania części wynosi około sześciu lub więcej minut. Materiały utwardzane nadtlenkiem trwają jeszcze dłużej, zwykle około dziewięciu minut. LSR może prowadzić do znacznych oszczędności w pracy w porównaniu z materiałem silikonowym o wysokiej konsystencji.

5. Etapy dodatkowe, takie jak wypalanie po wygrzaniu, mogą pomóc w zmniejszeniu lotności i poprawie odkształcenia po kompresji. Proces deflashowania usuwa niepożądane flashowanie. Następnie jest czyszczony w celu usunięcia ciał obcych i pakowany do wysyłki.

Kluczowe elementy konwencjonalnego, dwuczęściowego procesu formowania wtryskowego cieczy obejmują:

Bębny zasilające: Tłoki lub pojemniki dostarczające płynny silikon podłącza się do układu pompującego. Wiele konfiguracji z dwoma pojemnikami zawiera trzeci pojemnik na pigment.

Jednostki dozujące: Urządzenie dozujące pompuje dwa płynne materiały w określonych proporcjach, co zapewnia równoczesne uwalnianie w stałym stosunku.

Miksery: Po przejściu materiałów tworzących ciecz przez dozownik, mieszalnik statyczny łączy materiały. Mieszany materiał jest poddawany działaniu ciśnienia i wpychany do formy.

Wtryskiwacze: Urządzenie to przesuwa materiał tworzący LSR do mechanizmu pompującego pod ciśnieniem. Operator maszyny ma możliwość regulacji ciśnienia, a także dawki wtrysku. Parametr ten różni się w zależności od specyfikacji projektu.

Dysze: Płynna masa wpływa do formy poprzez dyszę wyposażoną w automatyczny zawór odcinający. Zawór ten zapobiega wyciekaniu mieszanki lub przepełnieniu formy.

Cykl formowania LSR: Utwardzanie/odmierzanie i mieszanie materiału Wyrzucanie/szczotkowanie formy Zamknięcie zaworu iglicowego Zamknięcie opakowania/trzymanie Forma wtryskowa LSR Otwarty zawór iglicowy Otwarty start

W idealnym środowisku produkcyjnym podstawowa wtryskarka do cieczy powinna być możliwie szczupła i kompaktowa. Urządzenia dodatkowe należy skonfigurować tak, aby odpowiadały potrzebom konkretnego projektu.

Parametry formowania:

Zamiast plastyfikować podczas chłodzenia, LSR wystarczy przenieść przez zwoje ślimakowe do następnego strzału. W związku z tym przeciwciśnienie i prędkość ślimaka są utrzymywane na niskim poziomie; wystarczająco szybko, aby zakończyć dozowanie przed zakończeniem części cyklu polegającej na utwardzaniu. Rozmiar wtrysku określa się na podstawie ogólnej zasady, że należy wypełnić 99% ubytku.

Ostateczne wypełnienie zostanie wykonane poprzez rozszerzanie się materiału podczas utwardzania, więc nie jest wymagana żadna poduszka. Ważne jest, aby nie wypełniać całkowicie ubytku, ponieważ jest to główna przyczyna migania. Prędkości wtrysku powinny być ustawione tak, aby zoptymalizować ciśnienie podczas napełniania. Ponownie, ze względu na niską lepkość, LSR łatwo ulega odparowaniu i musi być formowany pod możliwie najniższym ciśnieniem. Naciski pakowania są na ogół niskie ze względu na rozszerzanie się podczas utwardzania. Czas całkowitego utwardzenia zależy w dużej mierze od grubości części.

Temperatury formy należy dobrać zgodnie z zakresem sugerowanym przez dostawcę materiału. Cieplejsze formy utwardzają się szybciej, dzięki czemu można osiągnąć krótsze cykle. Jednakże na przepływ materiału podczas wtryskiwania łatwo wpływa temperatura formy, zatem nie może być ona tak wysoka, aby materiał nie mógł skutecznie przepływać do gniazda. Skurcz części zależy również od temperatury formy i należy go uwzględnić podczas prac badawczo-rozwojowych nad nowymi produktami.

Przygotowanie formy:

Narzędzia LSR należy dokładnie przygotować przed produkcją. Do usuwania pozostałości pozostałych po poprzedniej serii formowania lub w trakcie serii, jeśli cykl produkcyjny jest dość długi, stosuje się alkohol izopropylowy lub inne rozpuszczalniki. Często formy należy czyścić nawet raz w tygodniu. Po oczyszczeniu na wnęki i wlewy nakłada się środki antyadhezyjne i pozostawia do wyschnięcia przed umieszczeniem formy we wtryskarce.

Zmiany materiałowe:

Materiały LSR wymagają stałego ciśnienia podczas pompowania, w związku z czym pojemniki z materiałem nie mogą być wymieniane podczas pracy agregatu pompującego. Oznacza to, że należy zatrzymać wtryskarkę w celu usunięcia pustego pojemnika i zastąpienia go nowym materiałem.

Najlepszą metodą uniknięcia tej sytuacji jest zastosowanie drugiej jednostki pompującej, która może być włączana za pomocą zaworu, aby zapewnić ciągłą pracę maszyny formierskiej. Jednostki te są jednak dość drogie, dlatego aby zapewnić ciągłość pracy, wymagane są znaczne inwestycje kapitałowe.

Potencjalne innowacje

Formowanie dwustrzałowe:

Zazwyczaj obtrysk LSR wymaga użycia środka gruntującego w celu przygotowania powierzchni elementu na ciekły silikon. Niedawne postępy w samowiążących się LSR zmniejszyły potrzebę gruntowania, ponieważ są one przeznaczone do bezpośredniego łączenia z różnymi materiałami.

Postęp ten otworzył także drzwi do potencjalnych innowacji, takich jak formowanie dwuetapowe, w którym tworzywa termoplastyczne i LSR są przetwarzane na jednej maszynie i przy użyciu jednej formy. Proces ten pozwala nie tylko obniżyć koszty produkcji, ale także zwiększyć swobodę projektowania poprzez formowanie ze sobą dwóch komponentów.

Ulepszona technologia zimnego kanału:

Technologie kanałów zimnokanałowych zyskały obecnie na znaczeniu. Przez ostatnie kilka dziesięcioleci każdy producent LSR opracował własne dysze odcinające zimny kanał i technologie chłodzenia.

Ostatnio kilku producentów wprowadziło gotowe systemy zimnych kanałów, podobne do systemów gorących kanałów dostępnych do formowania termoplastycznego. Standaryzacja może prowadzić do udoskonalenia systemów, które będą działać jeszcze wydajniej niż obecnie dostępne.

Wniosek

Grupa ZSR ma bogate doświadczenie w produkcji niestandardowych formowanych produktów LSR i formowania wyrobów silikonowych zgodnie ze standardem zatwierdzonym przez FDA lub LFGB. Posiadamy listę rejestrową FDA o numerze 3011147430.

Wszelkie niestandardowe produkty formowane z silikonu lub projekty formowanego silikonu wymagają wsparcia technicznego. Możesz skontaktować się z Grupą ZSR za pośrednictwem naszej strony internetowej.