O processo de fabricação dos produtos ISR

A máquina de moldagem por injeção LSR aquece o molde e aplica força na braçadeira. O LSR é então entregue nas cavidades do molde. O silicone de borracha líquido é curado até solidificar. Em seguida, é ejetado do molde. A peça é então acabada, o que pode incluir cura, inspeção, rebarbação e embalagem.

A tecnologia LSR multicomponente é a injeção simultânea de (LSR) em combinação com plásticos de engenharia e potencialmente outros substratos. No que também é comumente referido como 2K, 2shot, 2C LSR ou co-injeção, é usado para desenvolver soluções inovadoras, combinando dois ou mais materiais individuais em um componente totalmente ligado em combinações duro-macio e macio-macio.

Como você realiza o processo de fabricação de produtos moldados por injeção LSR no Grupo ZSR?

Comunicação:

Quando você envia suas solicitações de produtos moldados em borracha de silicone líquida para nossa empresa. Um engenheiro de projeto ou vendas será atribuído à sua conta e trabalhará com você em cada produto, desde a assistência de engenharia até a qualificação/validação e aprovações completas.

Assim que os produtos forem aprovados e estiverem em produção regular, sua equipe de compras poderá coordenar-se com um representante de atendimento ao cliente que acompanhará seus pedidos de produtos e entregas. Quando você precisar fazer alterações no projeto de uma peça ou quando começar a trabalhar em projetos de produtos de próxima geração, esse mesmo engenheiro trabalhará lado a lado com você até a modificação do produto ou o lançamento de um novo produto com sucesso.

Engenharia e Design:

Estamos aqui para ajudá-lo em todas as fases do seu projeto. Nossa equipe fornece assistência em engenharia, ferramentas, fabricação, garantia de qualidade, montagem e embalagem. Este importante passo ajuda a manter os seus custos baixos, uma missão tão crítica para nós como para a sua própria organização.

A parceria com o fabricante certo desde o início economizará tempo e dinheiro à medida que seu produto vai desde a concepção até a produção total.

Nossos engenheiros podem ajudar com modificações, aprimoramentos de produtos de próxima geração e avaliação de todo o processo de fabricação para determinar onde as etapas podem ser combinadas (em suas instalações ou nas nossas) ou até mesmo eliminadas por meio de fabricação de células enxutas ou processamento avançado.

NDA, DFMEA e PFMEA, análise de fluxo de molde, análise estatística, correspondência de cores.

O tipo e o fabricante específicos do LSR têm um grande impacto no design do produto final. Freqüentemente, para silicones, a dureza dos produtos é a consideração dominante e pode variar de 20 a 80 Shore A.

Depois que o material é escolhido para o desempenho do produto final, muitas outras decisões devem ser tomadas em relação ao formato do produto, abertura, uso do material e, mais importante, custo. O melhor método para determinar isso é fazer uma série de perguntas:

Como o produto será moldado?

As geometrias dos produtos podem ter um grande impacto dependendo do tipo de moldagem utilizada. Alguns funcionam bem com automação típica para moldagem LSR horizontal, enquanto outros funcionam melhor para operação manual de moldagem vertical. Além disso, a complexidade da geometria desempenha um papel no controle do tamanho do molde e, portanto, do tamanho da máquina de moldagem.

Como o produto será desmoldado?

O design para facilitar a desmoldagem é tão importante quanto o design para a moldagem. O silicone tem uma alta resistência ao rasgo verde: o que significa que cortes muito grandes podem ser projetados em um produto e as peças podem ser esticadas sobre eles durante a desmoldagem sem deformação permanente.

Contudo, isso não significa que qualquer geometria possa ser facilmente removida do molde. A tendência do silicone de aderir ao aço do molde após a moldagem, juntamente com sua pegajosidade natural, pode tornar bastante difícil a remoção de peças com paredes espessas e altamente recortadas. Os cortes inferiores e as espessuras das paredes devem ser cuidadosamente escolhidos durante a fase de projeto.

Como o material será alimentado nas cavidades?

O uso de um sistema de canal tradicional para alimentar o material através da comporta gera uma grande quantidade de resíduos que não podem ser reutilizados. Um sistema de câmara fria, por outro lado, permite a passagem direta sem desperdício de material.

Esses sistemas consistem em bicos resfriados a água dentro do molde que alimentam o material em cada cavidade, permitindo a passagem direta e sem cura do material dentro dos bicos frios. Este sistema é análogo a um sistema de câmara quente para moldagem de termoplásticos.

Que tipo de portão deve ser usado?

Uma vez tomada a decisão quanto ao tipo de sistema de corredor, os portões podem ser escolhidos. Para um sistema de câmara fria, são frequentemente usados ​​projetos de pino, submarino ou outros projetos de desgaseificação automática. Os sistemas de canais padrão também podem utilizar os estilos de portão mencionados acima, juntamente com borda, leque, anel ou outros tipos de portão. Embora estes sejam os métodos mais comuns, quase qualquer estilo de gating pode ser usado com LSR, assim como com termoplásticos.

Qual é a melhor localização do portão?

Tal como acontece com a moldagem por injeção de termoplásticos, o preenchimento da cavidade deve ser obtido a partir das áreas mais espessas da peça. Se for parte de uma montagem, a localização do portão não deve interferir na montagem ou na ação do produto final.

Ferramentas:

O design do produto e o design das ferramentas andam de mãos dadas com a moldagem LSR. Os projetistas de ferramentas devem levar em consideração não apenas os requisitos do cliente em termos de dimensão e geometria da cavidade, mas também como conciliar esses requisitos com o espaço limitado dentro de uma ferramenta de moldagem por injeção. Estas são algumas perguntas feitas por projetistas de moldes e fabricantes de ferramentas: 

• Espessuras de parede e nervuras
• Redução de Massa e Espessura de Parede Uniforme
• Linhas de Partição
• Rebaixos
• Ejeção de peça
• Rascunho
• Porta e ventilação
• Tolerâncias Esperadas

Qual é a contração linear do LSR?

Tal como acontece com os termoplásticos, há um encolhimento geral dos produtos LSR moldados após o resfriamento. Em geral, a retração linear é de 2 a 3%, mas geometrias variadas alteram esse valor. Além disso, o encolhimento é drasticamente afetado por processos como a sobremoldagem, onde as pastilhas não encolhem e o silicone de cura encolhe menos do que o esperado. Para casos em que a contração é desconhecida ou incerta para uma geometria específica, o protótipo de ferramentas é frequentemente usado para simular a produção completa

Como o molde deve ser aquecido?

O aquecimento consistente dos moldes LSR é crucial para a produção de peças com geometria adequada, tanto ao longo de uma única passagem quanto entre as corridas. As opções de métodos de aquecimento incluem resistência ou indução. Ambos os estilos podem ser colocados dentro das placas do molde ou dentro de uma base universal que aquece todo o molde apenas por fora.

Um controle mais preciso é obtido colocando aquecedores diretamente nas placas do molde para que os termopares ligados ao controlador PID possam alterar de forma mais eficaz o tempo de ativação/desativação do aquecedor. A escolha do tipo de aquecimento depende em grande parte de considerações orçamentárias e geométricas, uma vez que o aquecimento direto do molde aumenta os custos e os aquecedores devem ser colocados de modo que evitem cavidades do molde, núcleos e ações de deslizamento.

Quanta ventilação é necessária?

A ventilação é muito importante para a moldagem adequada do LSR. A baixa viscosidade do LSR resulta em velocidades de injeção muito altas que tendem a causar diesel ou queimaduras no final do enchimento. Esta baixa viscosidade também faz com que o LSR falhe mais rapidamente do que os termoplásticos, de modo que as aberturas de ventilação não devem ser cortadas tão profundamente: perto de 0.005 mm (0.0002 pol.) para o LSR em comparação com 0.025 mm (0.001 pol.) para os termoplásticos. Além da ventilação típica, a evacuação a vácuo também é comum para LSRs, pois o ar aprisionado pode ser retirado mais rapidamente da cavidade, reduzindo as chances de aprisionamento de gás.

Qual acabamento superficial é melhor para uma desmoldagem adequada?

O acabamento superficial é frequentemente ditado pelos requisitos do cliente ou pelo design do produto. No entanto, quando os acabamentos podem ser escolhidos, são preferidos acabamentos não polidos – acabamento de molde SPI de B1 ou menos. são altamente polidos e o LSR tende a aderir à superfície do molde, dificultando a desmoldagem.

Quais itens podem ser melhorados para facilitar a manutenção no futuro?

Moldes com manutenção adequada são cruciais para a moldagem LSR. Tolerâncias rigorosas são necessárias para evitar problemas dimensionais e rufos. Itens de desgaste, como buchas e travas laterais, usados ​​para alinhamento, devem ser fáceis de trocar e colocados em uma programação regular de manutenção preventiva.

As cavidades e núcleos devem ser de fácil acesso para limpeza regular. Se o molde possuir câmara fria, ele deve ser projetado de forma que a desmontagem e a montagem sejam o mais simples possível. Freqüentemente, as pontas dos bicos da câmara fria e as agulhas de fechamento precisam ser limpas de material curado, e a facilidade de acesso é de grande importância para limitar o tempo de inatividade.

Considerações sobre o processo

Embora semelhante à moldagem por injeção termoplástica em muitos aspectos, o processamento de moldagem LSR pode ser bem diferente.

Quando um silicone de alta consistência é trazido para nossas instalações, quase sempre é necessário algum tipo de trabalho para transformá-lo em um tamanho e formato moldáveis. Na maioria dos casos, tudo o que é necessário é que o material seja dimensionado e moldado para a cavidade do molde – o que é conhecido como desempenho do material.

Alguns materiais têm uma etapa extra de adição de curas ao material (que foram deixadas de fora para aumentar a estabilidade de armazenamento do material). Um LSR remove todas essas etapas. Aqui está uma olhada no processo de fabricação do LSR:

1. Os componentes LSR A + B normalmente vêm em um balde de 5 galões ou em um tambor de 55 galões. Um kit de bombeamento controlado por processo pressiona as caçambas para forçar o material no misturador estático e alimentar a unidade de injeção.

2. Em seguida, fluxos de pigmento podem ser adicionados e controlados. Na injeção, o material da prensa será misturado adicionalmente com um parafuso e empurrado para frente para criar um “shot” de material, ou a quantidade necessária para preencher o molde.

3. Após o material ser injetado no molde, ele permanecerá preso para curar o LSR. Então, um operador ou um robô removerá o produto curado do molde e o ciclo se repetirá. É um processo muito rápido e eficiente, que normalmente leva em média 30 segundos.

4. Por outro lado, com um material orgânico ou silicone de alta consistência, o tempo médio de ciclo para fazer uma peça é de cerca de seis minutos ou mais. Os materiais curados com peróxido demoram ainda mais, geralmente cerca de nove minutos. O LSR pode levar a economias significativas de custos em mão de obra em relação a um material de silicone de alta consistência.

5. Etapas secundárias, como pós-cozimento, podem ajudar a reduzir volatilidades e melhorar a compressão. E o processo de rebarbação remove flashes indesejados. Em seguida, é limpo para remover materiais estranhos e embalado para envio.

Os principais componentes do processo convencional de moldagem por injeção de líquido em duas partes incluem o seguinte:

Tambores de abastecimento: Os êmbolos, ou recipientes de abastecimento de silicone líquido, conectam-se ao sistema de bombeamento. Muitas configurações de dois recipientes incluem um terceiro recipiente para pigmento.

Unidades de medição: O dispositivo de dosagem bombeia os dois materiais líquidos em proporções predeterminadas, o que garante uma liberação simultânea em uma proporção constante.

Misturadores: Depois que os materiais formadores de líquido passam pela unidade de dosagem, um misturador estático combina os materiais. O material misturado é pressurizado e empurrado para dentro do molde.

Injetores: Este dispositivo move o material formador de LSR para o mecanismo de bombeamento sob força pressurizada. O operador da máquina tem a capacidade de ajustar a pressão, bem como a taxa de injeção. Este parâmetro difere de acordo com as especificações do projeto.

bicos: O composto líquido flui para o molde através de um bico que possui uma válvula de corte automática. Esta válvula evita que a mistura vaze ou que o molde encha demais.

Ciclo de Moldagem LSR: Cura/medidor e material de mistura ejetar/molde de escova fechar válvula de agulha fechar pacote/manter molde de injeção lsr válvula de agulha aberta início aberto

Em um ambiente de produção ideal, a máquina básica de moldagem por injeção de líquidos deve ser tão enxuta e compacta quanto possível. Os dispositivos secundários devem ser configurados para atender às necessidades de um projeto específico.

Parâmetros de moldagem:

Em vez da plastificação durante o resfriamento, os LSRs precisam apenas ser transportados através das hélices da rosca para o próximo disparo. Como tal, as contrapressões e as velocidades da rosca são mantidas baixas; apenas rápido o suficiente para completar a dosagem antes que a parte de cura do ciclo seja concluída. O tamanho do tiro é determinado pela regra geral de que 99% da cavidade deve ser preenchida.

O preenchimento final será feito pela expansão do material durante a cura, não sendo necessária almofada. É importante não encher completamente a cavidade, pois este é o principal culpado pelo flashing. As velocidades de injeção devem ser ajustadas para otimizar a pressão durante o enchimento. Novamente, devido à sua baixa viscosidade, o LSR cintila facilmente e deve ser moldado sob a pressão mais baixa possível. As pressões de vedação são geralmente baixas devido à expansão durante a cura. O tempo para cura completa depende muito da espessura da peça.

As temperaturas do molde devem ser definidas de acordo com a faixa sugerida pelo fornecedor do material. Moldes mais quentes curarão mais rapidamente, portanto ciclos mais curtos podem ser alcançados. No entanto, o fluxo de material durante a injeção é facilmente afetado pela temperatura do molde, portanto não deve ser tão alto que o material não possa fluir efetivamente para dentro da cavidade. O encolhimento da peça também depende da temperatura do molde e deve ser considerado durante a pesquisa e desenvolvimento de novos produtos.

Preparação do molde:

As ferramentas LSR devem ser cuidadosamente preparadas antes da produção. Álcool isopropílico ou outros solventes são usados ​​para remover resíduos deixados na moldagem anterior ou durante uma corrida se o ciclo de produção for muito longo. Freqüentemente, os moldes devem ser limpos uma vez por semana. Após a limpeza, agentes desmoldantes são aplicados nas cavidades e canais e deixados secar antes que o molde seja colocado na máquina de moldagem por injeção.

Mudanças materiais:

Os materiais LSR requerem pressão constante durante o bombeamento e, portanto, os recipientes de material não podem ser trocados enquanto a unidade de bombeamento estiver operando. Isso significa que a máquina injetora deve ser parada para retirar o recipiente vazio e substituí-lo por novo material.

O melhor método pelo qual esta situação pode ser evitada é através de uma segunda unidade de bombeamento que pode ser acionada por válvula para operar continuamente a máquina de moldagem. Estas unidades são bastante caras, no entanto, é necessário um investimento de capital substancial para garantir a operação contínua.

Potenciais inovações

Moldagem de dois disparos:

Normalmente, a sobremoldagem LSR requer o uso de um agente de primer para preparar a superfície do componente para o silicone líquido. Avanços recentes em LSRs autoadesivos diminuíram a necessidade de aplicação de primer, pois eles são projetados para se unirem diretamente a uma variedade de materiais.

Esse avanço também abriu portas para inovações potenciais, como a moldagem em duas etapas, onde termoplásticos e LSRs são processados ​​em uma única máquina, com um único molde. Este processo permite não apenas reduzir os custos de fabricação, mas também aumentar a liberdade de design ao moldar os dois componentes juntos.

Tecnologia aprimorada de câmara fria:

As tecnologias de câmara fria estão atualmente em um estado de importância renovada. Nas últimas décadas, cada fabricante de LSR desenvolveu bicos de fechamento de câmara fria e tecnologias de resfriamento proprietárias.

Recentemente, vários fabricantes lançaram sistemas de câmara fria prontos para uso, semelhantes aos sistemas de câmara quente disponíveis para moldagem termoplástica. A normalização pode conduzir a sistemas melhorados que funcionam de forma ainda mais eficiente do que os actualmente disponíveis.

Conclusão

O Grupo ZSR tem vasta experiência na produção de produtos LSR moldados personalizados e moldagem de produtos de silicone com padrão aprovado pela FDA ou LFGB. Temos a lista de registro da FDA número 3011147430.

Qualquer produto de silicone moldado personalizado ou projeto de silicone moldado precisa de suporte técnico. Você pode entrar em contato com o Grupo ZSR em nosso site.