Процесс производства продукции ЛСР

Термопластавтомат LSR нагревает форму и прикладывает усилие к зажиму. Затем LSR доставляется в полости формы. Жидкий резиновый силикон отверждается до затвердевания. Затем его извлекают из формы. Затем деталь завершается, что может включать в себя отверждение, проверку, удаление заусенцев и упаковку.

Многокомпонентная технология LSR представляет собой одновременную инъекцию (LSR) в сочетании с специальными пластиками и, возможно, с другими подложками. Метод, который также обычно называют 2K, 2shot, 2C LSR или совместным впрыском, используется для разработки инновационных решений, объединяющих два или более отдельных материалов в один полностью связанный компонент в комбинациях «твердый-мягкий» и «мягкий-мягкий».

Как организовать процесс производства литьевых изделий LSR в ZSR Group?

Общение:

Когда вы отправляете запросы на формованные изделия из жидкой силиконовой резины в нашу компанию. К вашему аккаунту будет прикреплен инженер проекта или отдел продаж, они будут работать с вами над каждым отдельным продуктом, от инженерной помощи до полной квалификации/валидации и одобрений.

После того, как продукты будут одобрены и начнут серийное производство, ваша команда по закупкам сможет координировать свои действия с представителем службы поддержки клиентов, который будет отслеживать ваши заказы на продукцию и результаты поставки. Когда вам нужно внести изменения в конструкцию детали или когда вы начинаете работать над дизайном продукта следующего поколения, тот же инженер будет работать с вами бок о бок до тех пор, пока ваша модификация продукта или новый продукт не будут успешно запущены.

Инжиниринг и дизайн:

Мы здесь, чтобы помочь вам на каждом этапе вашего проекта. Наши сотрудники обеспечивают проектирование, оснастку, производство, обеспечение качества, сборку и упаковку. Этот важный шаг помогает снизить ваши расходы, а эта миссия столь же важна для нас, как и для вашей организации.

Партнерство с подходящим производителем на раннем этапе сэкономит вам время и деньги на пути от концепции до полного производства.

Наши инженеры могут помочь с модификациями, усовершенствованиями продуктов следующего поколения и оценкой всего производственного процесса, чтобы определить, какие этапы можно объединить (на вашем или нашем предприятии) или даже исключить с помощью бережливого клеточного производства или передовой обработки.

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

Конкретная марка и производитель LSR оказывают большое влияние на конструкцию конечного продукта. Часто для силиконов решающим фактором является твердость продукта, которая может варьироваться от 20 до 80 по Шору А.

После того, как материал выбран для обеспечения 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.

Однако это 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 шпильки, подводные лодки или другие конструкции автоматического разъединения. 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.

оснастка:

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: 

• Толщина стенок и ребер
• Снижение массы и равномерная толщина стенок
• Разделительные линии
• Подрезы
• Выброс части
• Черновик - Draft
• Ворота и вентиляция
• Ожидаемые допуски

Какова линейная усадка ЛСР?

Как и в случае с термопластами, после охлаждения формованные изделия из ЛСР имеют общую усадку. 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, чтобы термопары, подключенные к ПИД-регулятору, могли 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.

Соображения процесса

Хотя обработка LSR во многом похожа на литье термопластов под давлением, она может существенно отличаться.

Когда на наше предприятие доставляется силикон высокой консистенции, почти всегда требуется какая-то рабочая сила, чтобы придать ему форму и размер, пригодный для формования. В большинстве случаев все, что требуется, — это подобрать материал по размеру и форме для полости формы, что называется изготовлением материала.

Некоторые материалы имеют дополнительный этап добавления отвердителей к материалу (которые были исключены для повышения стабильности материала при хранении). LSR удаляет все эти шаги. Вот взгляд на производственный процесс LSR:

1. Компоненты LSR A + B обычно поставляются в ведрах емкостью 5 галлонов или бочках емкостью 55 галлонов. Насосный комплект с контролируемым процессом нажимает на ковши, чтобы нагнетать материал в статический смеситель и подавать в инжекторный блок.

2. Затем можно добавлять и контролировать потоки пигмента. При впрыскивании пресс-материал дополнительно смешивается с помощью шнека и продвигается вперед, чтобы создать «выброс» материала или количество, необходимое для заполнения формы.

3. После того, как материал впрыскивается в форму, он остается скрепленным, чтобы затвердеть LSR. Затем оператор или робот извлекает затвердевшее изделие из формы, и цикл повторяется. Это очень быстрый и эффективный процесс, который обычно занимает в среднем 30 секунд.

4. И наоборот, при использовании органического материала или силикона высокой консистенции среднее время цикла изготовления детали составляет около шести или более минут. Материалы, отверждаемые перекисью, требуют еще больше времени, обычно около девяти минут. LSR может привести к значительной экономии трудозатрат по сравнению с силиконовым материалом высокой консистенции.

5. Вторичные этапы, такие как пост-запекание, могут помочь снизить нестабильность и улучшить степень сжатия. А процесс депрошивки удаляет нежелательную прошивку. Затем его очищают от посторонних материалов и упаковывают для отправки.

Ключевые компоненты традиционного двухэтапного процесса литья жидкости под давлением включают следующее:

Питающие бочки: плунжеры или контейнеры для подачи жидкого силикона подключаются к насосной системе. Многие установки с двумя контейнерами включают третий контейнер для пигмента.

Узлы учета: Дозирующее устройство перекачивает два жидких материала в заданных соотношениях, что обеспечивает одновременный выпуск с постоянным соотношением.

Смесители: После прохождения жидкообразующих материалов через дозатор статический смеситель смешивает материалы. Смешанный материал подвергается давлению и вдавливается в форму.

Форсунки: Это устройство перемещает материал, образующий LSR, в насосный механизм под давлением. Оператор машины имеет возможность регулировать давление, а также скорость впрыска. Этот параметр различается в зависимости от спецификаций проекта.

Насадки: Жидкий компаунд поступает в форму через сопло, имеющее автоматический запорный клапан. Этот клапан предотвращает утечку смеси или переполнение формы.

Цикл формования LSR: Отверждение/измерение и смешивание Выброс материала/кисть Закрытие формы Игольчатый клапан Закрытие Упаковка/удержание LSR Литейная форма Открыть Игольчатый клапан Открыть Старт

В идеальной производственной среде базовая машина для литья жидкости под давлением должна быть максимально экономичной и компактной. Вторичные устройства должны быть настроены с учетом потребностей конкретного проекта.

Параметры формования:

Вместо пластификации во время охлаждения LSR необходимо транспортировать только через шнековые витки для следующего выстрела. Таким образом, противодавление и скорость шнека остаются низкими; достаточно быстро, чтобы завершить дозирование до завершения фазы лечения. Размер выстрела определяется эмпирическим правилом, согласно которому должно быть заполнено 99% полости.

Окончательное заполнение будет осуществляться за счет расширения материала во время отверждения, поэтому прокладка не требуется. Важно не заполнять полость полностью, так как это основная причина мигания. Скорость впрыска должна быть установлена ​​таким образом, чтобы оптимизировать давление во время заполнения. Опять же, из-за своей низкой вязкости LSR легко вспыхивает, и его необходимо формовать при как можно более низком давлении. Давление уплотнения обычно низкое из-за расширения во время отверждения. Время полного отверждения во многом зависит от толщины детали.

Температуру пресс-формы следует устанавливать в соответствии с диапазоном, рекомендованным поставщиком материала. Более горячие формы затвердевают быстрее, поэтому можно добиться более коротких циклов. Однако на поток материала во время впрыска легко влияет температура формы, поэтому она не должна быть настолько высокой, чтобы материал не мог эффективно течь в полость. Усадка детали также зависит от температуры пресс-формы, и ее следует учитывать во время исследований и разработок новых продуктов.

Подготовка формы:

Инструменты ЛСР должны быть тщательно подготовлены перед производством. Изопропиловый спирт или другие растворители используются для удаления остатков, оставшихся от предыдущего цикла формования или во время цикла, если производственный цикл достаточно длительный. Зачастую формы необходимо чистить раз в неделю. После очистки на полости и направляющие наносятся антиадгезивы, которым дают высохнуть перед помещением формы в литьевую машину.

Существенные изменения:

Материалы LSR требуют постоянного давления во время перекачки, поэтому контейнеры с материалом нельзя менять во время работы насосной установки. Это означает, что термопластавтомат необходимо остановить, чтобы удалить пустой контейнер и заменить его новым материалом.

Лучшим способом избежать этой ситуации является использование второго насосного агрегата, который может переключаться с помощью клапана для непрерывной работы формовочной машины. Однако эти установки довольно дороги, поэтому для обеспечения непрерывной работы требуются значительные капиталовложения.

Потенциальные инновации

Двухэтапное формование:

Обычно повторное формование LSR требует использования грунтовки для подготовки поверхности компонента к нанесению жидкого силикона. Недавние достижения в области самоклеящихся LSR уменьшили необходимость грунтования, поскольку они предназначены для непосредственного приклеивания к различным материалам.

Это достижение также открыло двери для потенциальных инноваций, таких как двухэтапное формование, при котором термопласты и LSR обрабатываются на одной машине и в одной форме. Этот процесс позволяет не только снизить производственные затраты, но и увеличить свободу проектирования за счет соединения двух компонентов вместе.

Улучшенная технология холодного бега:

Технологии холодных каналов в настоящее время приобрели новое значение. За последние несколько десятилетий каждый производитель LSR разработал собственные запорные сопла для холодных каналов и технологии охлаждения.

Недавно несколько производителей представили готовые холодноканальные системы, аналогичные горячеканальным системам, доступным для формования термопластов. Стандартизация может привести к созданию улучшенных систем, которые будут работать даже более эффективно, чем те, которые доступны в настоящее время.

Заключение

ZSR Group имеет богатый опыт в производстве формованных изделий LSR по индивидуальному заказу и формовании силиконовых изделий в соответствии со стандартами, одобренными FDA или LFGB. У нас есть номер в реестре FDA 3011147430.

Любые изделия из формованного силикона, изготовленные по индивидуальному заказу, или проект из формованного силикона нуждаются в технической поддержке, вы можете связаться с ZSR Group с нашего веб-сайта.