專注立式注塑機研發(fā)設計16年

德潤機械手機防水卡托注塑機----液態(tài)硅膠注射成型的綜合解決方案資料

前言
在過去的三到五年里，熱固性液體硅橡膠（LSR）的注塑技術(shù)到了快速的發(fā)展。LSR的注塑設計與剛性工程熱塑料有著重要的差別。這主要是因為這兩種橡膠的物理性質(zhì)，如低粘度，流變學性質(zhì)（快速固化），剪切變稀性質(zhì)，以及較高的熱膨脹系數(shù)等區(qū)別較大。
由于LSR的粘度較低，因此它在注射成型過程中，即使在注射壓力較低的情況下，填充流速也可以較快，但是為了避免空氣滯留，對模具通風的要求更加嚴格，總的來說，現(xiàn)代LSR的快速硫化的循環(huán)時間更短（某些情況下循環(huán)時間不到20秒），為了充分利用這一特性，加工機械、注射成型機以及部件轉(zhuǎn)移系統(tǒng)等必須相互配合，作為一個高度集成的整體運作。
予以恰當?shù)脑O計和規(guī)劃，LSR材料的注射成型是一項經(jīng)濟收益好，操作相對簡潔的生產(chǎn)工藝，充分理解注射成型與流程設計的原則，制造者即可在避免出現(xiàn)問題的同時，進行高效生產(chǎn)，相信LSR出色的空腔填充性能和快速硫化特性，必將帶來高品質(zhì)、高產(chǎn)出的工業(yè)郊應

液態(tài)硅橡膠的特性及應用領(lǐng)域
硅橡膠（LSR）是一種由氧和硅交聯(lián)而成的聚合物制成的獨特的合成彈性體，它非常完美地平衡了其機械性質(zhì)與化學性質(zhì)，具有獨特的穩(wěn)定性、密封性、電氣性、絕緣性、防水性，阻燃性、耐真菌性、耐輻射性、耐氧化性等卓越性能，因而在各個領(lǐng)域被廣泛使用。

LSR產(chǎn)品如圖所示：

一、LSR注塑機主要特性：
1、 LSR物料適用于耐高溫或低溫環(huán)境使用，在高至200℃或低至-40℃，物料的絕緣特性，機械特性及物理特性仍保持不變。
2、 抗氣化及老化，因此適用在戶外應用。
3、 優(yōu)異的絕緣性，適用于高質(zhì)量或高技術(shù)的電子插頭。
4、 可消毒，適用于醫(yī)療用品和嬰兒用品。
5、 抗油性，可用于油礦工業(yè)。

二、LSR專用機主要功能特色：
1. 精密直壓式鎖模機構(gòu)-----保證鎖模力均勻分布及高平行度；
2. 二次鎖模排氣功能，并可配置真空機抽真空功能----消除產(chǎn)品困氣；
3. 鎖模系統(tǒng)采用壓力傳感器-----可實現(xiàn)精密死循環(huán)控制；
4. 多段式PID SSR精密電熱溫熱控系統(tǒng)；
5. 感溫線斷線檢出功能-----保證成品良好；
6. 模具定時預熱功能-----提高效率；
7. 高響應射出系統(tǒng)及自動V-P轉(zhuǎn)換功能-----產(chǎn)品精密穩(wěn)定；
8. LSR專用油壓水冷式封膠射咀----防止射咀漏膠及固化塞咀；
9. 特殊加料系統(tǒng)設計配以德國2KM送料混合機----加料計量更精確；
10. 全方位異常檢測停機功能-----提高作業(yè)者解決問題效率；
11. SPC多樣化生產(chǎn)管理圖表-----提高管理者管理效率；
12. 多樣化頂出功能-----配合不同復雜模具要求；
13. 可選擇標準、單滑板、雙滑板及多下模圓盤機等機型

三、成型過程：
LSR為雙組分的液態(tài)材料，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。又因部分制品為有色設計，所以配有顏色泵組及顏色計量部分。A＋B組分、添加劑、顏色等充分混合后進入塑化系統(tǒng)。這種塑化螺桿同時具有均化、混合的功能，通過螺桿將混合料注射到熱模具中，在模溫 170～200℃下，硅膠發(fā)生固化反應。當使用冷流道系統(tǒng)時，值得注意的是流道要足夠冷。為了避免漏膠，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 喂料系統(tǒng)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，并同步由液壓氣動控制，因此這種形式的喂料系統(tǒng)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) 計量筒系統(tǒng) 主要與單項泵相配合使用
2．2 液態(tài)硅橡膠注射成型機的關(guān)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，因此對螺桿的密封是必須的。
2）為了防止 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，設計簡單，成本低，多用于大制品。
2) 有針閥的冷流道 可實現(xiàn)自動化，周期短。
3) 無針閥的冷流道
四、液態(tài)硅橡膠成型的模具設計及成型工藝：
熱固性液態(tài)硅橡膠（LSR）注射模具的結(jié)構(gòu)，總的來說跟熱塑性膠料所用的模具結(jié)構(gòu)相似，但也有不少顯著差別。另外，LSR膠料在模具內(nèi)不會像熱塑性膠料那樣收縮，它們往往遇熱膨脹，遇冷輕微收縮。因而，其制品并不總是如所期望的那樣留在模具的凸面上，而是滯留在表面積較大的模腔內(nèi)。
雖然LSR不會在模具內(nèi)收縮，但它們在脫模和冷卻后，常常會收縮2.5%-3%.至于究竟收縮多少，在一定程度上取決于該膠料的配方。不過，從模具角度考慮，收縮率可能受到幾種因素的影響，其中包括模具的溫度、膠料脫模時的溫度，以及模腔內(nèi)的壓力和膠料隨后的壓縮情況。
1、收縮率
雖然LSR并不會在模內(nèi)收縮，但他們在脫模和冷卻后，常常會收縮2.5%-3%.至于究竟收縮多少，在一定程度上取決于該膠料的配方。不過，從模具角度考慮，收縮率可能受到幾種因素的影響，其中包括模具的溫度、膠料脫模時的溫度，以及模腔內(nèi)的壓力和膠料隨后的壓縮情況。
2、分型線
確定分型線的位置是設計硅橡膠注壓模具的前幾個步驟之一。排氣主要是通過位于分型線上的槽溝必經(jīng)處在注壓膠料最后到達的區(qū)域內(nèi)。這樣有助于避免內(nèi)部產(chǎn)生氣泡和降低膠接處的強度損失。
3、排氣
隨著LSR的注入，滯留在模腔內(nèi)的空氣在模具閉合時被壓縮，然后隨著充模過程而通過通氣槽溝被排出?？諝馊绻荒芡耆懦觯蜁粼谀z料內(nèi)（這樣往往會造成制品部分露出白邊）。通氣槽溝一般寬度為1mm~3mm，深度為0.004~0.005mm。
在模具內(nèi)抽真空可的排氣效果。這是通過分型線上設計一個整圈，并用真空泵迅速將所有的模腔抽成真空來實現(xiàn)的。一旦真空達到額定的程度，模具即完全閉合，開始注射。
4、注射點
模壓LSR時采用冷流道系統(tǒng)，可最大限度地發(fā)揮這種橡膠料的優(yōu)點，并可將生產(chǎn)效率提升至最高限度。以這么一種方式來加工制品，就不必去掉注膠道，從而避免增加作業(yè)的勞動強度，有時還可避免材料的大量浪費。在許多情況下，無注膠道結(jié)構(gòu)還可縮短操作時間。
對于用常規(guī)的注澆道（如潛入式澆道和錐型澆道）注射的制品，適宜采用小直徑注膠口加料（加料口直徑通常為0.2~0.5mm）來澆注。低粘度的LSR膠料如同熱塑性膠料一樣，平衡流道系統(tǒng)顯得十分重要，只有這樣，所有的模膠才會被膠料均勻地注滿。利用設計流道系統(tǒng)的模擬軟件，可以大大簡化模具的研制過程，并通過充模試驗證明期有效性。
5、脫模
通過硫化的液體硅橡膠容易粘附在金屬的表面，制品的柔韌性會使其脫模困難。而LSR擁有的高溫撕裂強度能使之在一般條件下脫模，即使較大的制品也不會被損傷。
6、模具材料
模具托板常用非合金工具鋼（no.1.1730,DIN code C45W）制成，對于需承受170~210℃高溫的模具托板，考慮到抗沖擊性，應當用預回火鋼（no.1.2312,DIN code 40 CrMn-M oS8 6）制造。對于設置模腔的模具托板，應采用經(jīng)氮化或回火熱處理的乙具鋼制造，以確保其耐高溫性能。
對填充量高的LSR，如而油級LSR，推薦采用硬度更高的材料來制造模具，例如光亮的鍍鉻鋼或為此用途專門研制的粉末金屬（no.1.2379,DIN code X 155 CrVMo121）。設計高磨損材料模具時，應該將那些承受高摩擦的部件設計成可更換的形成，這樣就不用更換整個模具了。
模腔內(nèi)表面對制品的光潔度影響甚大。最明顯的是定型制品將同模腔表面完全吻合，透明制品用模具應采用拋光的鋼材制造。經(jīng)過表面處理的鉻/鎳鋼耐磨性極高，而聚四氟乙烯（PTFE）/鎳則能使脫模更加容易。
7、溫度控制
一般來說，LSR的模壓以采用電加熱方式為宜，通常是采用帶形電熱器、筒形加熱器或加熱板加熱。關(guān)鍵的是要使整個模具的溫度場均勻分布，以促進LSR均勻固化。在大型模具上，經(jīng)濟有效的加熱法當推油溫控制加熱。
用絕緣板包履模具有利于減少熱損失。熱模任何部位的不適宜都可能使之在各操作工序之間遭受大的溫度波動，或造成氣泡。如果表面溫度降得過低，膠料固化速度就會減慢，這往往會使制品無法脫模，引起質(zhì)量問題。加熱器和分型線之間應保持一定的距離，以防止模板彎翹變形，在成品上形成溢膠毛邊。
恰當?shù)脑O計和構(gòu)思可確保LSR成功地注射成型，上述內(nèi)容旨在LSR成型時使膠料充滿模腔，縮短固化時間，成品質(zhì)量上乘，產(chǎn)量高，從而使硅橡膠加工者獲得良好的經(jīng)濟效益。

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