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深圳市萬豐矽橡膠有限公司

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液體矽橡膠注射成型工藝

2014-8-21 22:55:34点击:

1.液態矽膠的特性
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是以鉑金作爲催化劑的雙液態快速硫化材料,可以采用注塑的方式、大量、快速硫化、重複性機械生産。

其産品表現爲較好的熱穩定性、抗寒性,優良的電絕緣性能,燃燒時不會産生有毒的物質等。因此在健康用品、汽車、嬰兒用品、醫療用品、潛水用品、廚房用具以及密封件等的生産設計中成爲不可替代的材料。

2.成型過程
LSR爲雙組分的液態材料,分爲A組分和B組分,混合機的工作將A組分和B組分以精確的1:1比例充分混合。又因部分制品爲有色設計,所以配有顔色泵組及顔色計量部分。A+B組分、添加劑、顔色等充分混合後進入塑化系統。這種塑化螺杆同時具有均化、混合的功能,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。當使用冷流道系統時,值得注意的是流道要足夠冷。爲了避免漏膠,針閥安裝在模具部件的表面,射膠完畢時,針閥立即封閉射嘴。

2.1 喂料系统

可選擇以下幾種形式:

1)雙向泵

可上下移動送料,能夠很好的保持壓力,由于A、B泵之間相連,並同步由液壓氣動控制,因此這種形式的喂料系統比較可靠、精確。

2)單向泵

是一種通用型,只能單項送料

3)帶有止逆閥的同步單項泵

4) 计量筒系统

主要與單項泵相配合使用

2.2  液態矽橡膠注射成型機的關鍵部件

1)由于LSR的低黏度性,在加工過程中要考慮材料的回流和漏膠,因此對螺杆的密封是必須的。

2)爲了防止LSR固化,要采用針閥射嘴。

3)A、B兩組分的混合、計量部件

2.3 模具的设计

在模具設計中,一般有以下幾種形式:

1) 热流道

比較浪費物料,設計簡單,成本低,多用于大制品。

2)    有針閥的冷流道

可實現自動化,周期短。

3)    無針閥的冷流道

由于LSR膨脹系數較高,加熱時會發生膨脹,冷卻時卻有微小的收縮,因此部件不能在模具中保持精確的側邊距。所以可以采用冷流道加工,LSR應保持較低溫度和流動性,冷流道采用閉合式系統,在注射循環中,閉合系統在每一個流道中都采用“封膠針”或“針形閥”來控制LSR材料的准確計量。

由于矽橡膠具有顯著的受熱膨脹特性,收縮率爲2~4%(硫化溫度爲150℃),同時矽橡膠具有受壓變形的特點。

LSR流動/硫化的分析:

1)     液體矽橡膠的硫化化學反應,需要一定的反應時間。

2)     理想流動,在直徑2mm,170cm,流動距離超過100cm。

3)     最小厚度1/1000mm

4)     模溫過高會導致硫化,從而引起流動受阻。

5)     層流可避免氣泡

6)     高速注射會導致湍流

7)     物料的黏度會改變流動的模式

8)     湍流導致白點。

因此模具的設計要注意以下幾個方面:

1)    爲了避免湍流和噴射,使用小注膠口。

2)    使用針狀或翼狀注膠口

3)    用T型導向栓代替柱形導向栓,脫模時采用射出氣槍,加隔熱層/板。

4)    不要使用含阻聚劑的防鏽劑/油,一般可用甲苯、二甲苯等

此外,固化的LSR容易黏在金屬表面上,應用最爲普遍的脫模技術包括頂針頂出和空氣推頂。

通過以上信息,可以看到矽膠注塑主要解決的問題在于其混合、計量部分,以及螺杆的密封、模具的設計.