液態矽橡膠製品(pǐn)注塑成型技術(shù)工藝詳解與注意事項
液態矽膠(Liquid Silicone Rubber),即LSR,是(shì)一種無毒、耐熱、高複原性的柔性熱(rè)固性材料,其流變行為主要表現為低黏度、快速固化、剪切變稀以及較高的熱(rè)膨脹係數。
LSR,分為A膠與B膠,利(lì)用(yòng)定量裝置控製兩(liǎng)者為1:1之比例,再透過靜(jìng)態混合器(Static Mixer)予以充分混合,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(zuò)矽膠(jiāo)製品,可達到一次成型﹑無(wú)廢料及可自動化等優點。

LSR廣泛應用(yòng)於醫療健(jiàn)康行業,比(bǐ)如製作密封輸液係統、型(xíng)圈(quān)透析過濾器、助(zhù)聽器(qì)組件、嬰兒奶嘴、母(mǔ)親乳頭罩、家電吸入閥、醫(yī)療器(qì)械的組件等等(děng)。
其產品表現為較好的(de)熱穩定性、抗(kàng)寒性,優良(liáng)的電絕緣性能,有良好的彈性和防水防(fáng)潮性,耐(nài)酸、堿等多種(zhǒng)化學物(wù)質的侵蝕,燃燒時不會產生有毒的物(wù)質。
成 型 過 程(chéng)
LSR為(wéi)雙組分的液態材料(liào),分為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。又因部分製品為有色(sè)設計,所以配有顏色泵組及顏色計量部分。A+B組分、添加劑、顏色等充分混合後進入塑化係統。


這種塑化螺杆同時具有均化、混合的功能,通過螺杆將混(hún)合料注射到熱模具中(zhōng),在(zài)模溫(wēn)170~200℃下,矽膠發生固化反應。當使用冷流道係統時,值得(dé)注意(yì)的是流道要(yào)足夠冷。為(wéi)了避免漏膠,針閥安裝在模具部件的(de)表麵,射膠完畢時,針閥(fá)立即封閉射嘴。
1、喂料係統

可選擇以下幾種形式:
1)雙向泵
可上下移動送料,能夠很好(hǎo)的保持壓力,由於 A、B 泵之間(jiān)相連,並(bìng)同步由(yóu)
液壓氣動控製,因(yīn)此這種形式的喂(wèi)料係統比較可靠、精確。
2)單向泵
是一種通用型,隻能單項送料。
3)帶有(yǒu)止逆(nì)閥的同步單(dān)項泵
4) 計量筒係統
主要與單項(xiàng)泵相(xiàng)配合使(shǐ)用(yòng)。

2、液態矽橡膠注射成型機的關(guān)鍵部件
1)由(yóu)於 LSR 的低黏度性,在加工過(guò)程中要考慮(lǜ)材料的回流和漏膠(jiāo),因此對螺杆的密封是必須的。
2)為了防止 LSR 固化,要采用針閥射嘴(zuǐ)。

3)A、B 兩組分的混(hún)合、計量部件。


3、模具的設計
在模具設計中(zhōng),一般有以(yǐ)下幾種形(xíng)式:
1) 熱流道
比較浪費物料,設計簡單,成本(běn)低,多用於(yú)大製品。
2) 有針閥的冷流道
可實現自(zì)動(dòng)化,周期短。
3) 無針閥(fá)的冷流道

由於(yú) LSR 膨脹係數較高,加熱時(shí)會發(fā)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(suǒ)以可以采用冷流道加(jiā)工,LSR應保持較低溫度和流動性,冷流道采用閉合式係統,在注射(shè)循環中,閉合係統在每一個流道中都采用“封膠針”或“針形閥”來控製LSR材料(liào)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%(硫化溫度為150℃),同時矽橡膠製品具(jù)有受壓變形的特點。
因此模具的設計要注意以下幾(jǐ)個方(fāng)麵:
1)為了避免湍流和噴射,使用小注膠口;
2)使(shǐ)用針(zhēn)狀或翼狀注膠口;
3)用 T 型導向栓代替柱形導向(xiàng)栓,脫模時(shí)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。
LSR硫化的(de)分析
1)液體矽橡膠的(de)硫化化學反應,需要一定的反應時間;
2)理想流(liú)動,在(zài)直(zhí)徑 2mm,4250px,流動距離超過 2500px;
3)最(zuì)小厚度 1/1000mm;
4)模溫過高會(huì)導致硫化,從而引起流動受阻;
5)層(céng)流可避免氣泡;
6)高速注射(shè)會導致湍流;
7)物料的黏(nián)度會改變流動的模式;
8)湍流(liú)導致白點。
產品常見問題(tí)以及(jí)解決對策
1、製品不完全固化(huà)
原因 | 措(cuò)施 |
溫(wēn)度太低(dī) | 檢查模溫、飽升溫 |
時間太智短 | 延(yán)長時間 |
係統和管道汙染 | 人工檢查是否固化(huà),清(qīng)洗係統 |
混合問題 | 檢查(chá)螺杆、射嘴(zuǐ)、、混合(hé)器,提高加料(liào)速度(dù)和背壓 |
非1:1混合 | 檢查泵的壓力(lì),提(tí)高(gāo)供料係統壓力(lì) |
2、產品表(biǎo)麵不熟(表麵不幹)
原因 | 措施(shī) |
空氣汙染 | 檢查氣路,用幹燥劑更換濾油器 |
硫(liú)化的時間未能掌控(kòng)好 | 調整硫化時間 |
脫模劑影響(xiǎng) | 更換脫模劑 |
表麵汙染 | 檢(jiǎn)查工人使(shǐ)用手(shǒu)套(tào)是否幹淨(jìng)和布的種類 清洗模具(jù) |
3、產品硬度不對
原因 | 措施 |
溫度和固化時(shí)間 | 提高溫度,用測溫計(jì)測量 |
檢查加熱棒 | |
檢查傳感器及其位置(zhì) | |
延長時(shí)間 | |
預熱內嵌件物品 | |
保壓時間太短 | 延長保壓時間 |
射(shè)嘴頂模(mó)時間(jiān)主短 | 延(yán)長射嘴頂模時間 |
4、產品有雜質
狀況(kuàng) | 原因 | 措施 |
黑線 | 換料或模具、螺杆磨損 | 清洗(xǐ)管道 檢查防回流(liú)閥 降低加料速度或減少背(bèi)壓 |
硬膠(jiāo) | 膠口不熟 | 延長(zhǎng)射嘴頂模時間 |
冷流道固(gù)化 | 降低冷卻體係溫度 | |
螺杆或靜態混配管攪拌固化 | 定期清洗(xǐ) | |
微小凝膠 | 攪拌原因 | 提高加料速度或提(tí)高背壓(yā) |
螺(luó)杆固(gù)化 | 冷卻螺杆 | |
螺杆轉速太(tài)快 | 降低螺杆轉速 | |
沙線(xiàn) | 手套、氣槍 | 更換手套、檢查氣路 |
5、產品有色斑
狀況(kuàng) | 原因 | 措施 |
色斑 | 加色 | 控製穩定加色 |
提高加色量 | ||
靜態攪拌器(qì) | 提高螺杆轉速 | |
檢查加色口(太(tài)大/堵塞) | ||
流痕 | 色漿分散 | |
更換色(sè)漿批號 | ||
改變注膠口形狀 |
6、產品變形或者燒焦(jiāo)
狀況 | 原(yuán)因 | 措施 |
融膠點 | 溫(wēn)度過高 | 降低(dī)溫度 |
注射速度太快 | 控製注射速度 | |
排(pái)氣 | 擴大排氣口或槽 | |
困氣 | 注膠口形狀 | 使用膜注膠口 |
膠料裏有氣 | 正確排氣(qì) | |
螺杆後退 | 減少螺(luó)杆後退距離或不後退 | |
製(zhì)品有氣泡 | 控製注射速度 | |
抽真空 | 模具抽真空 | |
固化時間太短 | 延長固化時間或提高溫度 | |
射嘴頂模 | 調整射嘴頂模的(de)角度(dù)和壓力 | |
溫(wēn)度過高 | 降低溫(wēn)度 | |
注射速度太(tài)慢 | 提高注射速度 | |
注(zhù)膠口太小(xiǎo) | 增大注膠口(kǒu) |
7、產(chǎn)品(pǐn)表(biǎo)麵缺(quē)料或縮水
狀況 | 原(yuán)因 | 措施 |
缺料 | 供料太少 | 提高供料壓力 |
檢查閥門 | 檢查回流環 | |
溫度太高(gāo) | 降低模(mó)溫 | |
注(zhù)射速度過慢(màn) | 提高注(zhù)射壓力 | |
增大注膠口 | ||
降低鎖模力 | ||
粘度過高 | 增大注膠口和流道 | |
增大(dà)排氣(qì)口 | ||
模(mó)具抽真空 | ||
飛邊 | 射嘴關閉 | 計量(liàng)體積控製 |
提高鎖(suǒ)模力 | ||
凹痕 | 射嘴頂模時間太短 | 延(yán)長射嘴頂模時間 |
通過(guò)以上信息,可以得出液態矽膠製品(pǐn)注塑主要解決的問題在於:混合、計量(liàng)部分,以及螺杆的密封、模具的設計。
以恰當的設計和規劃,LSR材料的注射成型是一項經濟收益好,操作相對簡潔的生產工(gōng)藝。充分理解(jiě)注射成型與流程設計的原則,製造者即可(kě)在避免出現問題的同時,進行高效(xiào)生產,必將帶來高品質、高產出的工業效應(yīng)
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