Was ist Flüssigsilikon-Spritzguss?
Die Existenz von Flüssigsilikonkautschuk (LSR) wurde Ende der 1970er Jahre entdeckt. Spritzguss von Flüssigsilikonkautschuk bot eine viel bessere Teilequalität als thermoplastisches SpritzgießenDaher wurde das Verfahren zur Herstellung von Teilen aus Flüssigsilikonkautschuk schnell populär.
Flüssigsilikonkautschuk (LSR) ist ein duroplastisches Elastomer. Beim Formgebungsprozess von LSR wird die Form erhitzt, während das Materialzufuhrsystem kühl gehalten wird. Dieser automatisierte Prozess hat eine kurze Zykluszeit, weshalb Teile aus Flüssigsilikonkautschuk in der Regel günstig sind.
Flüssigsiliconkautschukkomponenten haben hervorragende mechanische Eigenschaften. Das Material hat hohe Zugfestigkeit, niedrige Viskositätund Elastizität. Darüber hinaus widerstehen Elektrizität, Hitze und chemischen Reaktionen. Sie haben auch ein biologisch abbaubare EigenschaftDaher eignen sich diese Komponenten für Anwendungen in den Bereichen Medizin, Automobil, Konsumgüter und Elektrik.
Einzigartige Fertigungsmöglichkeiten des LSR-Spritzgusses
Flüssigsilikon-Spritzguss ist ein Verfahren, das viele einzigartige Fertigungsaspekte ermöglicht. Hier sind einige besondere Eigenschaften des Flüssigsilikon-Spritzgussverfahrens
Dünne Schnitte
Durch Silikonformen können Teile mit Abschnitten hergestellt werden, die so dünn sind wie 0.1 mm oder 0.004 ZollDie Teile haben eine perfekte Dicke. Die Qualität ist über das gesamte Teil hinweg gleichbleibend. LSR-Teile haben dank modernster Formentechnologie keine Nadellöcher. Die in diesem Produktionsprozess verwendeten Materialien sind ideal für dünne Platten oder Membranen.
Kein Blitz
Der Hersteller benötigt keine Nachentgratung im Produktionsprozess von LSR-Teilen. Ein gratfreier Prozess wird durch eine Kombination von hochpräzise Formkonstruktion und das LSR-Material niedrige Viskosität, wodurch die Notwendigkeit einer sekundären Entgratung reduziert wird.
Nano-/Mikrotechnologie
Durch Flüssigkeitsspritzguss können Kleinteile hergestellt werden, die weniger als 10 mg wiegen, Dadurch ist es perfekt für Anwendungen wie Mikrofluidische Chips und Miniatur-medizinische Implantate. Der Produktionsprozess der Teile erfolgt vollautomatisch und das Injektionssystem ist eine Nadelspitzeninjektion. Aus diesem Grund können solche Teile mit geringem Gewicht hergestellt werden.
Empfindliche Teile
Sehr empfindliche Teile können mit dieser Fertigungstechnologie hergestellt werden. Und jedes Mal, wenn der Bediener den Direkteinspritzprozess startet, werden die Teile zuverlässig geformt. Die einzigartigen Konstruktionswerkzeuge und die Automatisierung ermöglichen die Herstellung von Silikonteilen mit feine Textur und komplizierte Details.
Hohe Präzision
Die strukturierte Oberfläche der Teile ist hochglanzpoliert aufgrund der LSR-Materialien. Der Herstellungsprozess ist konsistent, auch wenn der Hersteller beabsichtigt, Millionen von Teilen mit derselben Maschine zu produzieren.
Durchgangslöcher und Rohrabschnitte
Mit dem LSR-Formverfahren lassen sich Kunststoffteile herstellen. Bei jedem Arbeitsgang werden die Durchgangslöcher perfekt geformt. Der Hersteller kann außerdem lange Rohrabschnitte präzise herstellen ohne Bedenken. Mit diesem Verfahren lassen sich problemlos Spezialwerkzeuge herstellen.
Hinterschneidungen
Hinterschneidungen im Produktdesign sind ein kritischer Aspekt jeder Fertigung. Dies ist jedoch beim Flüssigsilikon-Spritzguss nicht der Fall. Aufgrund der Flexibilität von Silikonkautschuk können die Teile kann leicht entfernt werden vom Werkzeug. Also, besondere Designüberlegungen sind nicht notwendig für Hinterschnitte.
8 Schritte des Flüssigsilikon-Spritzgussverfahrens
Der folgende Abschnitt zeigt eine Schritt-für-Schritt-Anleitung für die vollständige Silikonkautschuk-Spritzguss verarbeiten:
1. Zwei Behälter bzw. Vorratsfässer enthalten unausgehärtetes Flüssigsilikon. Einer dieser Behälter enthält die basisbildendes Material. Die andere beinhaltet eine Katalysator.
2. Es gibt eine Dosiereinheit. Sie hilft, die beiden Materialien automatisch freizugeben in einem gleichen und konstanten Verhältnis. Sofern Pigmentzusätze vorhanden sind, geben die Dosiergeräte auch diese ab.
3. Der Bediener kann die Silikonkautschuk-Formmaschine anpassen und programmieren, um sie automatisch zu machen. Die Injektion ist angepasst an Behalten Sie eine konsistente Schussgröße bei für jedes Teil.
4. Kolben und Platten werden vor dem Schließen der Form ausgerichtet. Die Ausrichtung verfügt über verschiedene Einstellungen für den angewendeten Druck, die Temperatur, die Zykluszeit und die Einspritzrate, die je nach Spezifikation angepasst werden können.
5. Nachdem der Bediener alle Werte eingestellt hat, wird die Formmaschine heiß und die Formtemperatur steigt. A richtige Klemmkraft wird auf die Formklemme aufgebracht.
6. Wenn die Form geschlossen ist und die Pumpe und der Injektor bereit sind, wird der Silikonkautschuk mit Hilfe eines Injektionsmechanismus in den Formhohlraum gedrückt.
7. Um die mechanische Festigkeit der Teile zu gewährleisten, werden die flüssigen Silikonkautschuke bei entsprechendem Druck und Temperatur ausgehärtet, bis sie fest werden. Die Aushärtung ist eine chemische Reaktion, die als Vernetzung, das lineare Polymerketten zu einem 3D-Netzwerk verbindet.
8. Sobald die Verbindung fest ist, kann der Bediener manuell entfernen das Silikonkautschukprodukt. Ein automatischer Auswurf Mechanismus mit Greifern kann ebenfalls verwendet werden. Zum Entfernen sind jedoch keine Auswerferstifte erforderlich, da Silikonkautschuk sehr flexibel ist.
Nach Abschluss der obigen Schritte bereitet der Hersteller die Form für den folgenden Flüssigsilikon-Spritzgusszyklus vor.
Beachten Sie, dass es auch Nachformprozesse wie Nachhärten, Reinigen, Prüfen und Verpacken. Diese Schritte sind für die Qualitätssicherung Ihrer Silikonkautschukprodukte gleichermaßen notwendig.
Praktische Vorteile des Flüssigsilikon-Spritzgusses
LSR- oder Flüssigsilikonkautschukteile bieten viele Vorteile für den Anwender. Hier sind einige der Vorteile dieses Formverfahrens:
Konsistenz
Der Silikonformprozess ist sehr konsequent bei der Herstellung des gleichen Teils. Der Hauptgrund hierfür ist die Verwendung derselben Form zur Herstellung desselben Teils. Einheitlichkeit bietet Herstellern und Kunden einen großen Komfort.
Präzision
Das Flüssigsilikon-Formverfahren gewährleistet eine hervorragende Maßgenauigkeit mit typischen Toleranzen von bis zu ± 0.05 mm. Sie können Teile mit komplizierten Details und Hinterschneidungen ohne Sorgen entwerfen. Außerdem sind Sie weniger wahrscheinlich, dass eine kostspielige Nachbearbeitung erforderlich ist um die Genauigkeit der Teile zu verbessern.
Qualität
Wenn die Teile keine hohe Qualität haben, werden die Kunden mit dem Produkt nicht zufrieden sein. Darüber hinaus verwenden Hersteller das Spritzgussverfahren, um gewährleisten die hohe Qualität der Teile.
Purity
Der Mischprozess des LSR-Spritzprägens ist exakt und das Endprodukt enthält nur minimale Verunreinigungen. Das Endprodukt hat fast keine Verunreinigungen aufgrund des hochentwickelten Herstellungsprozesses.
Grenzenloses Design
Wenn die Flüssigsilikonkautschuk-LSR-Teile durch Spritzprägen hergestellt werden, besteht die Möglichkeit, ein Teil mit jedem Design zu entwerfen, das den Bedienern in den Sinn kommt. Dies liegt daran, dass das Rohmaterial einfach zu handhaben ist und die Form sehr einfach herzustellen ist.
Zuverlässigkeit
Die Hersteller können sich bei der Produktherstellung problemlos auf das Spritzgussverfahren von LSR verlassen. Da dieser Prozess unkompliziert und schnell durchzuführen ist, ist er bequem, um die Qualität im Auge zu behalten der fertigen Waren.
Kosteneffizienz
Der LSR-Spritzgussprozess ist schnell und daher sehr kostengünstig. Der automatisierte Prozess kann Reduzieren Sie die Zykluszeiten um bis zu 50 %, wodurch die Kosten pro Teil erheblich gesenkt werden.
Einschränkungen des LSR-Spritzgusses
Obwohl das Spritzgießen von Flüssigsilikonkautschuk viele Vorteile bietet, gibt es auch einige Einschränkungen, die berücksichtigt werden müssen.
Hohe Anforderungen an Materialreinheit und Umwelt
LSR ist sehr empfindlich gegenüber Verunreinigungen. Jegliche Verunreinigungen können die physikalischen Eigenschaften des Endprodukts negativ beeinflussen. Daher muss der gesamte Prozess von der Materiallagerung bis zur Formgebung in eine kontrollierte Reinraumumgebung um die Reinheit und Qualität sicherzustellen, was die Gesamtbetriebskosten erhöht.
Hohe Werkzeugkosten
Die Erstinvestition für LSR-Formen können deutlich höherr als bei Formen, die beim thermoplastischen Spritzgießen verwendet werden. Dies liegt daran, dass hochpräzise Bearbeitung und gehärteter Werkzeugstahl erforderlich sind, um der hohen Hitze und dem Druck des Aushärtungsprozesses standzuhalten.
Außerdem muss die Formkonstruktion sehr präzise sein, um Grate zu vermeiden, was die Komplexität und die Kosten erhöht.
Mögliche Schrumpfungsprobleme
Wie die meisten Materialien schrumpft LSR während des Aushärtungs- und Abkühlprozesses. Die Schrumpfrate kann bis zu 3 % bis 4 %, was höher ist als bei Thermoplasten.
Dies erfordert sorgfältige Überlegungen während der Entwurfsphasen. Designer müssen diese Schrumpfung berücksichtigen, um Beibehaltung der endgültigen Teileabmessungen und Toleranzen.
Anwendungen von Formteilen aus flüssigem Silikonkautschuk
Viele Branchen verwenden Spritzgussteile aus flüssigem Silikon für viele Anwendungen. Die folgende Liste zeigt einige dieser Branchen:
Medizintechnik: Aufgrund seiner Biokompatibilität und Fähigkeit wird LSR bevorzugt mit verschiedenen Methoden sterilisiert, um die Patientensicherheit zu gewährleisten.
Säuglings- und Altenpflege: Die weichen, flexiblen und hypoallergenen Eigenschaften machen es ideal für Teile, die mit empfindlicher Haut in Berührung kommen.
Elektronische Produkte: Es verfügt über eine hervorragende elektrische Isolierung und ist flammhemmend, sodass es sicher für Dichtungen und Dichtungsringe in elektronischen Geräten ist.
Automobilindustrie: LSR weist eine hervorragende Beständigkeit gegen extreme Temperaturen, UV-Strahlung und Chemikalien auf. Daher ist es eine langlebige Wahl für Komponenten unter der Motorhaube.
Lebensmittel und Getränke: LSR ist hochtemperaturbeständig, ungiftig und geruchlos und eignet sich daher perfekt für Komponenten, die mit Lebensmitteln in Kontakt kommen.
Verschiedene Teile wie z Tastaturen aus Silikongummi, O-Ringe, Dichtungen, Kabelbaumdichtungen, Faltenbälge, Schwingungsdämpfer, Wasserhähne, bakterienresistente Duschköpfe, elektrische Zahnbürsten, Ohrstöpsel für Hörgeräte, Ohrstöpsel für Kopfhörer, Babylätzchen, Gummitüllenusw. werden aus diesem Verfahren für die oben angegebenen Industrien hergestellt.
Fazit
LSR-Spritzguss liefert makellose, hochpräzise Produkte mit hervorragender Hitze- und Chemikalienbeständigkeit. Der automatisierte Prozess gewährleistet eine schnelle Produktion, minimalen Abfall und die Gestaltung komplexer Geometrien. Kurz gesagt: LSR eignet sich perfekt für Anwendungen in den Bereichen Medizin, Automobil und Verbraucher, die Zuverlässigkeit, Skalierbarkeit und Kosteneffizienz erfordern.
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