Как сделать форму или оснастку из жидкой силиконовой резины?

Хорошие изделия из жидкого силикона изготавливаются из прецизионных форм или инструментов из жидкого силиконового каучука. Как сделать форму или оснастку из жидкой силиконовой резины? Существует пять ключевых факторов, влияющих на изготовление высококачественной детали из силикона, отлитой под давлением: проектирование детали, проектирование, изготовление инструмента, выбор материала и производство.

Анализ конструкции деталей:

Процесс литья под давлением LSR предназначен для производства прецизионных деталей по низкой цене. Конструкция изделия должна быть разработана так, чтобы максимизировать эффективность, присущую формовке в больших объемах. При правильном проектировании продукция может производиться стабильно и качественно. Без хорошего дизайна можно допустить дорогостоящие ошибки обработки.

Большинство специалистов в отрасли согласны с тем, что существуют ключевые элементы конструкции, которые должны соответствовать высоким стандартам, чтобы процесс LSRinjection работал должным образом. Они включают толщину стенки (t), конструкцию ребер, конструкцию выступа, угловые переходы и линии сварки, а также расположение ворот, а также правильное расположение вентиляционных отверстий.

NDA, DFMEA и PFMEA, анализ потока пресс-формы, статистический анализ, подбор цветов.

Конкретная марка и производитель ЛСР оказывают большое влияние на конструкцию конечной продукции. Часто для силикона твердость продукта является доминирующим фактором и может варьироваться от 20 до 80 по Шору А. После того, как материал выбран для конечных характеристик продукта, необходимо принять множество других решений, касающихся формы продукта, литников, использования материала и, что наиболее важно, стоимости. Лучший способ определить это — задать ряд вопросов:

Как будет формоваться изделие?

Геометрия изделий может иметь большое влияние в зависимости от типа используемого формования. Некоторые хорошо работают с автоматизацией, типичной для горизонтального формования ЛСР, а другие лучше работают с ручным управлением вертикального машинного формования. Кроме того, сложность геометрии играет роль в определении размера формы и, следовательно, размера формовочной машины.

Как будет демонтироваться изделие?

Дизайн, обеспечивающий удобство разборки, так же важен, как и дизайн для формования. Силикон обладает высокой прочностью на разрыв в сыром состоянии: это означает, что в изделии могут быть сделаны очень большие подрезы, и детали можно растягивать над ними во время извлечения из формы без остаточной деформации. Это, однако, не означает, что любую геометрию можно легко удалить из формы. Склонность силикона прилипать к стали формы после формования в сочетании с его естественной липкостью может существенно затруднить удаление толстостенных деталей с большим подрезом. На этапе проектирования следует тщательно выбирать подрезы и толщину стенок.

Как материал будет подаваться в полости?

Использование традиционной системы направляющих для подачи материала через ворота приводит к образованию большого количества отходов, которые невозможно использовать повторно. С другой стороны, система холодных каналов позволяет осуществлять прямую литниковую систему без потерь материала. Эти системы состоят из форсунок с водяным охлаждением внутри формы, которые подают материал в каждую полость, что обеспечивает прямое литование и отсутствие отверждения материала в холодных форсунках. Эта система аналогична горячеканальной системе для формования термопластов.

Какой тип ворот следует использовать?

После принятия решения о типе направляющей системы можно выбирать ворота. Для системы холодных каналов часто используются штифты, подводные лодки или другие конструкции автоматического декорирования. В стандартных направляющих системах также могут использоваться вышеупомянутые стили ворот, а также вороты краевого, веерного, кольцевого или других типов. Хотя это наиболее распространенные методы, с LSR, как и с термопластами, можно использовать практически любой тип литника.

Какое расположение ворот лучше всего?

Как и при литье термопластов под давлением, заполнение полостей должно достигаться в самых толстых участках детали. Если ворота являются частью сборки, расположение ворот не должно мешать сборке или действию конечного продукта.

Проектирование изделия и проектирование оснастки неразрывно связаны с формованием LSR. Разработчики инструментов должны учитывать не только требования заказчика к размерам и геометрии полости, но и то, как согласовать эти требования с ограниченным пространством внутри инструмента для литья под давлением. Вот некоторые вопросы, которые задают дизайнеры пресс-форм и производители инструментов:

Какова линейная усадка ЛСР?

Как и в случае с термопластами, после охлаждения формованных изделий из ЛСР происходит общая усадка. Обычно линейная усадка составляет 2-3%, но при изменении геометрии это значение меняется. Кроме того, на усадку сильно влияют такие процессы, как повторное формование, когда вставки не дают усадки, а отверждаемый силикон дает усадку меньше, чем ожидалось. В случаях, когда усадка неизвестна или неопределенна для определенной геометрии, прототипы инструментов часто используются для моделирования полного производства.

Как следует нагревать форму?

Постоянный нагрев форм LSR имеет решающее значение для производства деталей правильной геометрии как на протяжении одного прохода, так и между проходами. Варианты методов нагрева включают сопротивление или индукцию. Оба типа могут быть размещены внутри пластин формы или внутри универсального основания, которое нагревает всю форму только снаружи. Более точный контроль достигается за счет размещения нагревателей непосредственно на плитах формы, так что термопары, подключенные к ПИД-регулятору, могут более эффективно изменять время включения/выключения нагревателя. Выбор типа нагрева во многом зависит от бюджета и геометрических соображений, поскольку нагрев формы напрямую увеличивает затраты, а нагреватели необходимо размещать так, чтобы избежать полостей формы, стержней и скольжения.

Какая вентиляция требуется?

Вентиляция очень важна для правильного формования LSR. Низкая вязкость LSR приводит к очень высокой скорости впрыска, что приводит к дизелю или подгоранию масла в конце заправки. Эта низкая вязкость также приводит к более быстрому воспламенению LSR, чем у термопластов, поэтому вентиляционные отверстия не следует прорезать так глубоко: около 0.005 мм (0.0002 дюйма) для LSR по сравнению с 0.025 мм (0.001 дюйма) для термопластов. Помимо обычной вентиляции, для LSR также характерна вакуумная вакуумация, поскольку захваченный воздух можно быстрее удалить из полости, что снижает вероятность улавливания газа.

Какая обработка поверхности лучше всего подходит для правильного извлечения из формы?

Качество поверхности часто определяется требованиями заказчика или конструкцией продукта. Однако, если можно выбрать отделку, предпочтение отдается неполированной отделке – отделка пресс-формы по SPI B1 или меньше. хорошо отполированы, и LSR имеет тенденцию прилипать к поверхности формы, что затрудняет извлечение из формы.

Какие элементы можно улучшить, чтобы облегчить обслуживание в будущем?

Правильное обслуживание форм имеет решающее значение для формования LSR. Жесткие допуски необходимы для предотвращения засветов и проблем с размерами. Изнашиваемые детали, такие как втулки и боковые замки, которые используются для выравнивания, должны легко заменяться и включаться в регулярный график технического обслуживания. Полости и сердцевины должны быть легко доступны для регулярной очистки. Если форма имеет холодный литник, она должна быть спроектирована так, чтобы разборка и сборка были максимально простыми. Часто наконечники сопел холодных литников и запорные иглы необходимо очистить от затвердевшего материала, а простота доступа имеет большое значение для ограничения времени простоя.

Выбор материала:

Температура: термический стресс, который может возникнуть при нормальных и экстремальных условиях эксплуатации, а также во время сборки, отделки и транспортировки.

Химическая стойкость: эффекты, возникающие при контакте любого твердого вещества, жидкости или газа с деталью.

Одобрения агентства: государственные и частные стандарты для таких свойств, как термостойкость, воспламеняемость, а также электрические и механические характеристики.

Сборка: взаимодействие силикона на всех этапах сборки, таких как склеивание, механическое крепление и сварка.

Отделка: способность материала обеспечивать желаемую отделку, такую ​​​​как блеск, гладкость и другие характеристики внешнего вида, получаемые в форме.

Стоимость: цены на смолу, а также расчет затрат на производство, техническое обслуживание, сборку и разборку для сокращения затрат на рабочую силу, оснастку, отделку и другие затраты.

Доступность: доступность смолы в количестве, необходимом для производства.

Заключение:

В ZSR Group наши предложения варьируются от проектирования продуктов и электроники до прототипирования и производства. Мы применяем наши знания в области технологий на большинстве рынков, среди которых потребительские товары, детские товары, товары для активного отдыха, товары для красоты и здоровья. Благодаря нашему предпринимательскому духу и собственной инструментальной мастерской мы верим в то, что можем создавать правильные продукты с первого раза и быстро выводить их на рынок. Для получения дополнительной информации посетите сайт Consumersiliconeproducts.com.