液態矽橡(xiàng)膠製品注塑成型技術工藝詳解與注意(yì)事項(xiàng)
液態矽膠(Liquid Silicone Rubber),即LSR,是一種無(wú)毒、耐(nài)熱、高複原(yuán)性的柔性(xìng)熱固(gù)性材料(liào),其流變行為主要表現為低黏度、快速(sù)固(gù)化、剪切變稀以及較高的(de)熱膨脹係數。
LSR,分為A膠與B膠,利用定量裝置控製兩者為(wéi)1:1之比例,再透過靜態混合器(Static Mixer)予以充分(fèn)混合(hé),注入射出料管後再進行射出成型生產, 將液態矽膠射入熱澆道模具,製作矽膠製品,可達(dá)到一次成型﹑無廢料及可自動化等(děng)優點(diǎn)。

LSR廣泛應(yīng)用於醫療健康行(háng)業,比如製作密封輸液(yè)係統、型圈透析過濾器、助聽器組件、嬰兒奶嘴、母親乳頭罩(zhào)、家電吸入閥、醫療器械的組件等等。
其產品表現為較好的熱穩定性、抗寒性,優良的電絕緣(yuán)性能,有良(liáng)好的彈性(xìng)和(hé)防水防潮性,耐(nài)酸(suān)、堿等多種化學物(wù)質的侵蝕,燃燒時不會產生有毒的物質。
成 型 過 程
LSR為雙組分的液(yè)態材料,分為A組分和B組分,混(hún)合機的工作(zuò)將A組分和B組(zǔ)分以精確的1:1比例(lì)充分混合。又因部分製品為有色(sè)設計,所以配有顏色泵(bèng)組及顏色(sè)計量部(bù)分。A+B組分、添加劑(jì)、顏色等充分混合後進入塑(sù)化係統。


這種(zhǒng)塑化螺杆(gǎn)同時具有均化、混合的(de)功能,通過螺杆將混合料注射到熱模具中,在模溫170~200℃下,矽膠發生固化反應。當使用(yòng)冷流(liú)道係統時,值得注意(yì)的是(shì)流道要足夠冷(lěng)。為(wéi)了避免漏(lòu)膠(jiāo),針閥安裝在模具部件的(de)表麵,射膠完畢時,針閥(fá)立即封閉射(shè)嘴。
1、喂(wèi)料(liào)係統

可選擇以下幾種形式:
1)雙向(xiàng)泵
可上下移(yí)動送料,能夠(gòu)很好的保持壓力,由於 A、B 泵之間相連,並同步由
液壓氣(qì)動控製,因(yīn)此這種形式的喂料係統比較可靠、精確。
2)單向泵
是一(yī)種通用型,隻能單項送料。
3)帶有止逆閥的同步單項泵
4) 計量筒係(xì)統
主要(yào)與單項泵相配合(hé)使用。

2、液態矽橡膠注射成型(xíng)機的關(guān)鍵部件
1)由於 LSR 的低黏度性,在(zài)加工過程(chéng)中要考慮材料(liào)的回流和漏膠,因此對螺杆的密封是必須的。
2)為了防止 LSR 固化(huà),要采用(yòng)針閥射嘴(zuǐ)。

3)A、B 兩組分的混合、計量部件。


3、模具的設計
在模具設計中,一般有以下幾種形式:
1) 熱流道
比較浪費物料,設計簡(jiǎn)單,成本低,多用於大製品。
2) 有(yǒu)針閥(fá)的(de)冷流道
可實現(xiàn)自動化,周期短。
3) 無針(zhēn)閥的(de)冷流道

由於 LSR 膨脹係數較高,加熱時會發生膨脹(zhàng),冷(lěng)卻(què)時卻有微小的收縮,因此部件不能(néng)在模具中保持精確的側邊距。所(suǒ)以可以采用冷流道加工,LSR應保(bǎo)持較(jiào)低溫度和流動性(xìng),冷流道采(cǎi)用閉合式係統(tǒng),在注射循環中,閉合係統在每一個流道中都采用(yòng)“封膠針”或“針形閥”來控製LSR材料的準確計量。矽橡膠具有顯著的受熱膨脹特性,收縮率為2%~4%(硫(liú)化溫度為150℃),同時矽橡膠製品具有受(shòu)壓變形的特點。
因(yīn)此模(mó)具的設計要注意以下幾個方麵:
1)為了避免湍流和噴射,使用小注膠口;
2)使用針(zhēn)狀或翼狀注膠口;
3)用 T 型(xíng)導向栓代替柱形導向栓,脫模時采用射出氣(qì)槍,加隔熱層/板(bǎn);
4)不要使(shǐ)用含阻聚劑的防鏽劑/油,一般可用(yòng)甲(jiǎ)苯、二甲苯等。
LSR硫化的分析
1)液體矽橡膠的硫化化學反應,需要(yào)一定的反應(yīng)時(shí)間;
2)理想流動,在直徑 2mm,4250px,流動(dòng)距離超過 2500px;
3)最(zuì)小厚度 1/1000mm;
4)模溫過高會導(dǎo)致硫化,從而引起流動受阻;
5)層流可避免氣泡;
6)高(gāo)速注射會導致湍流;
7)物料(liào)的黏度會改變流動的模式;
8)湍流導致白點。
產品常見問題以及解決對策
1、製品不完全固化(huà)
原因 | 措施 |
溫度太低 | 檢查模(mó)溫、飽升溫 |
時間太智短 | 延長時間 |
係(xì)統和(hé)管道汙染 | 人工檢查(chá)是否固化,清洗係統 |
混合問題 | 檢(jiǎn)查螺杆(gǎn)、射嘴、、混合器,提高加料速度和背壓 |
非1:1混合 | 檢查泵的壓力,提高供料係統壓力 |
2、產品表麵不熟(表麵(miàn)不幹(gàn))
原因 | 措施 |
空(kōng)氣(qì)汙染 | 檢(jiǎn)查氣路,用幹(gàn)燥劑更換濾油器 |
硫化的(de)時間未能掌控好 | 調整硫化時間(jiān) |
脫(tuō)模劑影響 | 更換脫模劑 |
表(biǎo)麵(miàn)汙染 | 檢查工人使用手套是否幹淨和布的種類 清洗模具 |
3、產(chǎn)品硬度不對
原因 | 措施 |
溫度和固化時間 | 提高溫度,用測溫計測量 |
檢查加熱棒 | |
檢查(chá)傳感器及其位置 | |
延長時間 | |
預熱內嵌件物品 | |
保壓時間太短 | 延長保壓時間 |
射嘴頂模(mó)時間主短 | 延長射嘴頂模時間 |
4、產(chǎn)品有雜質
狀況 | 原因 | 措施 |
黑線 | 換料(liào)或模具、螺杆磨損 | 清洗管道 檢查防回流閥 降低加料速度或減少背(bèi)壓 |
硬膠 | 膠口不熟 | 延長射嘴頂模時間 |
冷流道固化 | 降低(dī)冷卻體係溫度 | |
螺(luó)杆或靜態混配管攪拌固化 | 定期清洗(xǐ) | |
微小凝膠 | 攪拌(bàn)原因 | 提高加料(liào)速度或提高背壓 |
螺杆固化 | 冷卻螺杆(gǎn) | |
螺杆轉速太快 | 降低螺杆轉速 | |
沙線 | 手套、氣(qì)槍 | 更換手套、檢查氣路 |
5、產品有色斑
狀況 | 原因 | 措施 |
色斑 | 加色 | 控製穩定加色 |
提高加色量 | ||
靜態攪拌器 | 提(tí)高(gāo)螺杆(gǎn)轉速 | |
檢查加(jiā)色口(太大/堵塞) | ||
流痕 | 色漿分散 | |
更(gèng)換色漿批號 | ||
改變注膠口形狀 |
6、產(chǎn)品(pǐn)變形或者燒焦
狀況 | 原因 | 措施 |
融膠(jiāo)點(diǎn) | 溫度過高(gāo) | 降低溫度 |
注射速度太快 | 控製注射速度 | |
排氣 | 擴大排氣(qì)口或槽 | |
困氣 | 注膠口形狀(zhuàng) | 使用膜注膠口 |
膠料裏有(yǒu)氣(qì) | 正確排氣 | |
螺杆後退 | 減少螺杆(gǎn)後退距離或(huò)不後退 | |
製品有氣泡 | 控製(zhì)注射速度 | |
抽真空 | 模具(jù)抽真空 | |
固化時間太短(duǎn) | 延長固化時間或提高溫度 | |
射嘴頂模 | 調整射嘴頂模的角度和壓力 | |
溫度過高 | 降低溫度 | |
注(zhù)射速度太慢 | 提高注射(shè)速度 | |
注膠口太小 | 增大注膠口 |
7、產品(pǐn)表麵缺料或縮水
狀況 | 原因 | 措施 |
缺料 | 供料(liào)太少 | 提高供料壓力 |
檢查閥門 | 檢查回流(liú)環 | |
溫度太高 | 降低模溫 | |
注(zhù)射速度過慢 | 提(tí)高(gāo)注射壓力(lì) | |
增大注膠(jiāo)口 | ||
降低鎖模力(lì) | ||
粘度過高 | 增大注膠(jiāo)口和流道 | |
增大排氣口 | ||
模具抽真(zhēn)空 | ||
飛邊 | 射嘴關閉 | 計量體積控製 |
提高(gāo)鎖模(mó)力 | ||
凹(āo)痕 | 射(shè)嘴頂模時間太短 | 延長射嘴頂模時間 |
通過以上信息,可以得出(chū)液態矽膠製品注塑主要解決的(de)問題在於:混合、計量部分,以及螺杆的密封、模具的設計。
以恰當的設(shè)計和(hé)規劃,LSR材料的注射成型是一項經(jīng)濟收益好,操(cāo)作相對簡潔(jié)的生產工藝。充分理解注射成型與流程設計的原則,製造者(zhě)即可在避免出現(xiàn)問題的同時,進(jìn)行高效生(shēng)產,必將帶來高品質、高產出的工業效應
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