1.液態(tài)硅膠的特性
液態(tài)硅膠(Liquid Silicone Rubber)是一種無毒、耐熱、高復(fù)原性的柔
性熱固性材料,其流變行為主要表現(xiàn)為低黏度、快速固化、剪切變稀以及較高的
熱膨脹系數(shù)。
LSR 是以鉑金作為催化劑的雙液態(tài)快速硫化材料,可以采用注塑的方式、
大量、快速硫化、重復(fù)性機(jī)械生產(chǎn)。
其產(chǎn)品表現(xiàn)為較好的熱穩(wěn)定性、抗寒性,優(yōu)良的電絕緣性能,燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生有毒的物質(zhì)等。
因此在健康用品、汽車、嬰兒用品、醫(yī)療用品、潛水用品、廚房用具以及密封件等的生產(chǎn)設(shè)計(jì)中
成為不可替代的材料。
2.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(jī)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(shè)計(jì),所以配有顏
色泵組及顏色計(jì)量部分。A+B 組分、添加劑、顏色等充分混合后進(jìn)入塑化系統(tǒng)。
這種塑化螺桿同時(shí)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(yīng)。當(dāng)使用冷流道系統(tǒng)時(shí),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(shí),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(dòng)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(dòng)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(xiàng)送料
3)帶有止逆閥的同步單項(xiàng)泵
4) 計(jì)量筒系統(tǒng)
主要與單項(xiàng)泵相配合使用
2.2 液態(tài)硅橡膠注射成型機(jī)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(duì)
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(jì)量部件
2.3 模具的設(shè)計(jì)
在模具設(shè)計(jì)中,一般有以下幾種形式:
1) 熱流道
比較浪費(fèi)物料,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,成本低,多用于大制品。
2) 有針閥的冷流道
可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,周期短。
3) 無針閥的冷流道
由于LSR 膨脹系數(shù)較高,加熱時(shí)會(huì)發(fā)生膨脹,冷卻時(shí)卻有微小的收縮,因
此部件不能在模具中保持精確的側(cè)邊距。所以可以采用冷流道加工,LSR 應(yīng)保
持較低溫度和流動(dòng)性,冷流道采用閉合式系統(tǒng),在注射循環(huán)中,閉合系統(tǒng)在每一
個(gè)流道中都采用“封膠針”或“針形閥”來控制LSR 材料的準(zhǔn)確計(jì)量。
由于硅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(shí)硅橡膠具有受壓變形的特點(diǎn)。
LSR 流動(dòng)/硫化的分析:
1) 液體硅橡膠的硫化化學(xué)反應(yīng),需要一定的反應(yīng)時(shí)間。
2) 理想流動(dòng),在直徑 2mm,170cm,流動(dòng)距離超過100cm。
3) 最小厚度 1/1000mm
4) 模溫過高會(huì)導(dǎo)致硫化,從而引起流動(dòng)受阻。
5) 層流可避免氣泡
6) 高速注射會(huì)導(dǎo)致湍流
7) 物料的黏度會(huì)改變流動(dòng)的模式
8) 湍流導(dǎo)致白點(diǎn)。
因此模具的設(shè)計(jì)要注意以下幾個(gè)方面:
1) 為了避免湍流和噴射,使用小注膠口。
2) 使用針狀或翼狀注膠口
3) 用 T 型導(dǎo)向栓代替柱形導(dǎo)向栓,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銹劑/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(yīng)用最為普遍的脫模技術(shù)包括頂
針頂出和空氣推頂。
通過以上信息,可以看到硅膠注塑主要解決的問題在于其混合、計(jì)量部分,
以及螺桿的密封、模具的設(shè)計(jì).
液態(tài)硅膠(Liquid Silicone Rubber),分為A 膠與B 膠,利用定量裝置控制兩者為1:1 之比例,
再透過靜態(tài)混合器(Static Mixer)予以充份混合,注入射出料管后再進(jìn)行射出成型生產(chǎn)。
將液態(tài)硅膠射入熱澆道模具,制作硅膠制品,可達(dá)到一次成型﹑無廢料及可自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。