1.液體矽膠的特性
液體矽橡膠是壹種無毒、耐熱、高彈性的柔性熱固性材料,其流變行為主要表現為粘度低、固化快、剪切變稀、熱膨脹系數高。
LSR是壹種以鉑為催化劑的雙液快速硫化材料,可通過註射成型、批量快速硫化和重復機械生產等方式生產。
其產品表現出良好的熱穩定性、耐寒性、優異的電絕緣性能,燃燒時不會產生有毒物質。
所以在保健品、汽車、嬰兒用品、醫療用品、潛水用品、廚具、密封件等的生產設計中。
成為不可替代的材料。
2.成形過程
LSR是壹種雙組分液體材料,分為A組分和B組分,混合器的工作原理是將A組分和B組分以1:1的精確比例充分混合。因為有些產品是彩色的,所以配有彩色泵組和彩色計量部分。A+B成分,添加劑,顏色等。充分混合後進入塑化系統。這種塑化螺桿同時具有均化和混合功能。將混合物通過螺桿註入熱模具中,矽膠在170 ~ 200℃的模具溫度下固化。當使用冷流道系統時,值得註意的是流道應該足夠冷。為了避免漏膠,在模具零件表面安裝了針閥,註膠完成後針閥立即關閉噴嘴。
2.1進給系統可以選擇以下形式:
1)雙向泵
送料可以上下移動,壓力可以很好的保持。由於A泵和B泵是液壓和氣動連接並同步控制的,這種形式的給料系統更加可靠和精確。
2)單向泵是通用型,只能供給壹個項目。
3)帶止回閥的同步單泵
4)計量缸系統主要與單泵配合使用。
2.2液體矽橡膠註射成型機的關鍵部件
1)由於LSR的粘度較低,加工時要考慮物料回流和漏膠的情況,所以需要對螺桿進行密封。
2)為了防止LSR固化,應使用針形閥噴嘴。
3)將A組分和b組分混合並計量
2.3模具設計在模具設計中,壹般有以下幾種形式:
1)熱流道浪費材料,設計簡單,成本低,多用於大型產品。
2)針閥冷流道可以實現自動化,周期短。
3)不帶針閥的冷流道
由於LSR的膨脹系數高,受熱會膨脹,冷卻後會略有收縮,所以零件在模具中不能保持準確的側余量。因此,可以采用冷流道加工,LSR應保持低溫和流動性,冷流道采用封閉系統。在註射循環中,封閉系統在每個流道中采用“密封針”或“針閥”來控制LSR材料的精確計量。
由於矽橡膠具有明顯的熱膨脹特性,收縮率為2 ~ 4%(固化溫度為150℃),矽橡膠具有壓縮變形的特性。
LSR流動/硫化的分析:
1)液體矽橡膠的硫化化學反應需要壹定的反應時間。
2)理想流,直徑2mm,170cm,流距100cm以上。
3)厚度小:1/1000mm。
4)模具溫度過高會導致硫化,造成流阻。
5)層流可以避免氣泡。
6)高速噴射會導致湍流。
7)材料的粘度會改變流動模式。
8)湍流導致白點。
因此,模具的設計應註意以下幾個方面:
1)為了避免亂流和噴濺,采用了小註膠口。
2)使用針形或翼形註膠口。
3)用T形導銷代替圓柱形導銷,用氣槍脫模,並加隔熱層/板。
4)不使用防銹劑/含阻聚劑的油,壹般使用甲苯、二甲苯等。
另外,固化後的LSR容易粘在金屬表面,常見的脫模技術有頂桿頂出和空氣頂出。通過以上信息,我們可以看出,矽膠註射成型的主要問題是其混合計量部分、螺桿密封和模具設計。
液體矽橡膠分為A膠和B膠,通過定量裝置控制兩者的比例為1:1,然後通過靜態混合器充分混合,在註塑生產前註入註射管。將液態矽膠註射到熱流道模具中制成矽膠制品,可以達到壹次成型、無浪費、自動化的優點。