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深圳市万丰硅橡胶有限公司

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液体硅橡胶注射成型工艺

2014-8-21 22:55:34点击:

1.液态硅胶的特性
液态硅胶(Liquid Silicone Rubber)是一种无毒、耐热、高复原性的柔性热固性材料,其流变行为主要表现为低黏度、快速固化、剪切变稀以及较高的热膨胀系数。

LSR是以铂金作为催化剂的双液态快速硫化材料,可以采用注塑的方式、大量、快速硫化、重复性机械生产。

其产品表现为较好的热稳定性、抗寒性,优良的电绝缘性能,燃烧时不会产生有毒的物质等。因此在健康用品、汽车、婴儿用品、医疗用品、潜水用品、厨房用具以及密封件等的生产设计中成为不可替代的材料。

2.成型过程
LSR为双组分的液态材料,分为A组分和B组分,混合机的工作将A组分和B组分以精确的1:1比例充分混合。又因部分制品为有色设计,所以配有颜色泵组及颜色计量部分。A+B组分、添加剂、颜色等充分混合后进入塑化系统。这种塑化螺杆同时具有均化、混合的功能,通过螺杆将混合料注射到热模具中,在模温170~200℃下,硅胶发生固化反应。当使用冷流道系统时,值得注意的是流道要足够冷。为了避免漏胶,针阀安装在模具部件的表面,射胶完毕时,针阀立即封闭射嘴。

2.1 喂料系统

可选择以下几种形式:

1)双向泵

可上下移动送料,能够很好的保持压力,由于A、B泵之间相连,并同步由液压气动控制,因此这种形式的喂料系统比较可靠、精确。

2)单向泵

是一种通用型,只能单项送料

3)带有止逆阀的同步单项泵

4) 计量筒系统

主要与单项泵相配合使用

2.2  液态硅橡胶注射成型机的关键部件

1)由于LSR的低黏度性,在加工过程中要考虑材料的回流和漏胶,因此对螺杆的密封是必须的。

2)为了防止LSR固化,要采用针阀射嘴。

3)A、B两组分的混合、计量部件

2.3 模具的设计

在模具设计中,一般有以下几种形式:

1) 热流道

比较浪费物料,设计简单,成本低,多用于大制品。

2)    有针阀的冷流道

可实现自动化,周期短。

3)    无针阀的冷流道

由于LSR膨胀系数较高,加热时会发生膨胀,冷却时却有微小的收缩,因此部件不能在模具中保持精确的侧边距。所以可以采用冷流道加工,LSR应保持较低温度和流动性,冷流道采用闭合式系统,在注射循环中,闭合系统在每一个流道中都采用“封胶针”或“针形阀”来控制LSR材料的准确计量。

由于硅橡胶具有显著的受热膨胀特性,收缩率为2~4%(硫化温度为150℃),同时硅橡胶具有受压变形的特点。

LSR流动/硫化的分析:

1)     液体硅橡胶的硫化化学反应,需要一定的反应时间。

2)     理想流动,在直径2mm,170cm,流动距离超过100cm。

3)     最小厚度1/1000mm

4)     模温过高会导致硫化,从而引起流动受阻。

5)     层流可避免气泡

6)     高速注射会导致湍流

7)     物料的黏度会改变流动的模式

8)     湍流导致白点。

因此模具的设计要注意以下几个方面:

1)    为了避免湍流和喷射,使用小注胶口。

2)    使用针状或翼状注胶口

3)    用T型导向栓代替柱形导向栓,脱模时采用射出气枪,加隔热层/板。

4)    不要使用含阻聚剂的防锈剂/油,一般可用甲苯、二甲苯等

此外,固化的LSR容易黏在金属表面上,应用最为普遍的脱模技术包括顶针顶出和空气推顶。

通过以上信息,可以看到硅胶注塑主要解决的问题在于其混合、计量部分,以及螺杆的密封、模具的设计.