Flüssigsilikonkautschuk (LSR) unterscheidet sich von festem Silikonkautschuk. LSR ist ein flüssiges Material, das hohen Drücken und Temperaturen ausgesetzt zur Herstellung von Fertigteilen. Dadurch hat dieses Elastomer eine schnellere Aushärtungszeit und eine höhere Präzision als fester Silikonkautschuk.
Darüber hinaus ermöglicht LSR aufgrund seiner Flexibilität die Herstellung von Produkten mit komplexen Designs und feinen Details. Dieser Artikel untersucht Flüssigsilikonkautschuk, seine Typen und Branchen wo es anwendbar ist.
Was ist Flüssigsiliconkautschuk?
LSR (Liquid Silicone Rubber) besteht aus Siloxan (Si–O–Si), was ihm eine hohe Beständigkeit gegen Hitze und Chemikalien verleiht. Es ist gehärtet mit Platin-basierte Katalysatoren, wodurch im Vergleich zu älteren Methoden stärkere, klarere und sauberere Produkte entstehen. Dieses Verfahren führt zu einem Material mit ausgezeichneter Festigkeit, Klarheit und ohne Rückstände.
Flüssigsilikonkautschuk (LSR) ist nicht gleich Silikonkautschuk in flüssiger Form. Stattdessen entsteht es durch die Aushärtung der langen Polysiloxan Rückgrat mit Platin und Peroxid aus Silikonkautschuk. Diese Katalysatoren bilden Vernetzungen, die die Zug- und Reißfestigkeit des Elastomers verstärken.
Infolgedessen besteht LSR aus kurzen Polymerketten mit niedrigem Molekulargewicht. Darüber hinaus hat diese Art von Silikonkautschuk bessere Fließeigenschaften.
LSR wird verarbeitet durch Flüssigspritzgießen. Zunächst wird der flüssige Rohstoff zu gleichen Teilen aus zwei getrennten Komponenten gemischt. Anschließend wird er injiziert in eine heiße Form durch ein Kaltkanalsystem.
Aufgrund der Designflexibilität LSR-Spritzguss eignet sich zur Herstellung von Produkten mit komplexen Geometrien in grossen Mengen.
Was sind die verschiedenen Arten von flüssigem Silikonkautschuk?
1. Hochkonsistenter Gummi (HCR)
Hochkonsistenzkautschuk LSR wird auch als Hochtemperatur-Vulkanisationskautschuk oder wärmegehärteter Kautschuk bezeichnet. Dieses Elastomer hat lange Polymerketten mit hohem Molekulargewicht. Diese Art von Kautschuk wird in Chargen hergestellt bei hohen Temperaturen.
Zu den wichtigsten Eigenschaften von HCR zählen seine hervorragenden elektrischen Eigenschaften, seine Wärmebeständigkeit und seine Witterungsbeständigkeit.
Darüber hinaus verfügen HCR-Isolatoren über hervorragende mechanisch Eigenschaften, wodurch sie geeignet sind für Kraftübertragungssysteme.
2. Flüssigspritzguss (LIM)
Flüssigkeitsspritzguss LSR wird im Flüssigspritzgussverfahren hergestellt. Der Prozess stellt hochwertige Gummiprodukte her mit komplexen und komplizierten Designs.
Darüber hinaus ist LIM LSR biokompatibel, konsistent und präzise. Die Designflexibilität dieses Elastomers macht es ideal für die Herstellung von Teilen von verschiedene Formen und Größen.
3. Vulkanisieren bei Raumtemperatur (RTV)
Bei Raumtemperatur vulkanisierendes LSR ist eine Art von LSR, die härtet bei Raumtemperatur aus ohne zusätzliche Wärme zu benötigen. Normalerweise wird bei der Herstellung von RTV-LSR ein Platinkatalysator verwendet, um den Gummi aushärten.
RTV LSR eignet sich daher für Anwendungen, die benötigen keine WärmeZu den Eigenschaften dieses LSR gehören eine niedrige Kompressionssatz, chemische Beständigkeit, elektrische Isolierung und hohe thermische Stabilität.
4. Fluorsilikonkautschuk (FSR)
Die Molekularstruktur von Fluorsilikon-LSR enthält Fluor. Fluor verstärkt die Eigenschaften von LSR und verbessert seine Chemikalien-, Kraftstoff- und Ölbeständigkeit.
Darüber hinaus ist dieser LSR-Typ hochtemperaturbeständig und verfügt über hervorragende physikalische Eigenschaften wie Flexibilität und hohe Reißfestigkeit.
Da Fluorsilikon-LSR widerstehen hohen und niedrigen Temperaturen, es wird in verwendet Abdichtung und Dichtung Anwendungen mit extremen Betriebsbedingungen.
5. Selbstklebendes LSR
Selbstklebendes LSR kann auf anderen Untergründen haften ohne dass ein Bindemittel benötigt wird. Diese Art von LSR enthält ein reaktives Silikonharz das die Haftung auf verschiedenen Substraten verbessert, darunter Glas, Metall und Kunststoff.
Darüber hinaus härtet dieser LSR-Typ schnell aus und verfügt über eine gute Flexibilität und chemische Resistenz. Selbstklebendes LSR eignet sich besonders für Umspritzanwendungen und Anwendungen, die zwei unterschiedliche Materialien verbindeneinschließlich Silikon-Gummi.
6. LSR in medizinischer Qualität
Das Herstellungsverfahren für medizinischer Qualität LSR unterliegt strengen Regeln, um sicherzustellen, dass es geeignet ist für medizinische Anwendungen. Diese Art von LSR ist biokompatibel, ungiftig und steril.
Was sind die Vorteile von Flüssigsiliconkautschuk?
- Biokompatibilität
LSR ist biokompatibel und inert. Dieses Elastomer reagiert nicht mit Körperflüssigkeiten oder verursachen allergische Reaktionen. Zusätzlich zu seiner Biokompatibilität kann LSR sterilisiert werden, ohne dass sich seine physikalischen oder chemischen Eigenschaften ändern.
Dieses Elastomer wird in der medizinischen Industrie zur Herstellung mehrerer Medizinprodukte, einschließlich Implantaten, Beatmungs-, kieferorthopädischen und orthopädischen Geräten. Diese Geräte verbessern die Lebensqualität, geben den Patienten Komfort und verringern das Risiko von allergische Reaktionen.
- Design-Flexibilität
LSR ist flexibel und kann geformt werden in verschiedene komplexe Formen und GrößenDieses Elastomer hat eine niedrige Viskosität und eine hohe Präzision.
Daher füllt es Formen zu Erstellen Sie komplizierte Designs mit gleichbleibender Qualität. Die Designflexibilität von LSR wird häufig in der Medizin-, Konsumgüter- und Automobilindustrie genutzt.
- Physikalische Eigenschaften und chemische Beständigkeit
Flüssigsilikonkautschuk bietet überlegene Reißfestigkeit (bis zu 35 kN/m), Zugfestigkeit (bis zu 12 MPa) und Bruchdehnung (>300 %). Seine inerte Molekularstruktur widersteht chemischen Angriffen, Wasseraufnahme und mikrobiellem Wachstum.
Im Gegensatz zu vielen Thermoplasten oder organischen Elastomeren behält LSR seine Elastizität über einen weiten Temperaturbereich von –60°C bis +230°C.
Was sind die üblichen Anwendungen von Flüssigsiliconkautschuk?
Wie bereits erwähnt, sind die Eigenschaften von LSR ideal für verschiedene Anwendungen. Zu den verschiedenen Branchen, die dieses Elastomer verwenden, gehören:
Automobilindustrie
Dichtungen und Dichtungsringe für Kraftfahrzeuge werden aus LSR hergestellt. Dieses Elastomer wird auch zur Herstellung von schwingungsdämpfenden Bauteilen und Verbindungselementen verwendet.
Aufgrund seiner UV-, Hitze- und Vibrationsbeständigkeit ideal für Dichtungen unter der Motorhaube, Sensorgehäuse und Kabelbaumtüllen.
Luft- und Raumfahrt
LSR wird zur Herstellung von Schläuchen, Dichtungen und Dichtungen für Luft- und Raumfahrtanwendungen verwendet.
Elektronik
Elektronische Komponenten wie Dichtungen, Steckverbinder und Tastaturen werden aus LSR-Materialien hergestellt. Isolierende Tastaturen, wasserdichte Dichtungen und umspritzte Steckverbinder in rauen Umgebungen.
Konsumgüter
LSR wird in der Konsumgüterindustrie zur Herstellung von Küchenutensilien, Sportartikeln und Baby Produkte. Ohrstöpsel, Babyschnuller, Duschdüsen – dank Weichheit, Biokompatibilität und FDA-Konformität.
Gesundheitswesen
Chirurgische Instrumente, Katheter, Masken, Infusionspumpen, medizinische Schläuche und Spritzen sind einige medizinische LSR-Geräte hergestellt aus flüssigem Silikonkautschuk.
Wird in Atemschutzmasken, Kathetern, Infusionspumpen und chirurgischen Ventilen verwendet, da Sterilität, hypoallergene Naturund die Möglichkeit der Sterilisation im Autoklaven, mit Gammastrahlen oder ETO.
Wie stellt man flüssige Silikonkautschukprodukte her?
Flüssigsilikonkautschuke sind flexibel und können zu verschiedenen Produkten geformt werden mit mehreren VerfahrenZu den gängigen Verfahren zur Herstellung von LSR gehören Spritzguss, Kompression und Transferformen.
Spritzguss
Die Spritzgussprozess spritzt gemischtes LSR in einen Formhohlraum. Dieses Formteil hat normalerweise die Form des gewünschten Produkts. Sobald das Elastomer die Form füllt, beginnt es aushärten und erstarren.
Flüssigkeitsspritzguss (LIM) ist die effizienteste Methode zur Massenproduktion von Präzisions-LSR-Komponenten. Das Verfahren nutzt ein geschlossenes Kreislaufsystem zum Dosieren, Mischen und Einspritzen von zweiteiligen LSR-Materialien in vorgewärmte Formen. Im Vergleich zum Formpressen oder Transferformen bietet LIM:
– Kürzere Zykluszeiten (bis zu 20 Sekunden)
– Minimaler Abfall (<2%)
– Gratlose Formen für saubere Trennlinien
– Vollautomatische Roboterentformung und Inline-Nachbearbeitung (Beschneiden, Markieren)
Formpressen
In Formpressenwird die LSR-Mischung nicht in eine Form eingespritzt. Stattdessen erfolgt dies vor dem Einbringen in einer Formhöhlung.
Nach dem Schließen der Formkavität wird das Material wird hohem Druck und hohen Temperaturen ausgesetzt durch eine hydraulische Presse aufgebracht.
Dieser Prozess härtet und verfestigt dann das Material. Nach dem Erstarren und Abkühlen wird das fertige Kautschukprodukt entnommen.
Im Gegensatz zum Spritzgießen ist das Formpressen hat niedrige Vorlaufkosten. Das Verfahren erzeugt zudem nur minimalen Abfall und die fertigen Produkte weisen eine hohe Zugfestigkeit auf. Das Formpressen hat längere Vorlaufzeiten als Spritzguss, und das Verfahren ist weniger präzise.
Spritzgießen
Im Transfer-Molding-Verfahren wird LSR gemischt mit Pigmenten und Härtern bevor es erhitzt wird. Anschließend wird das Material in einen Transferbehälter gefüllt und in eine Presse gegeben.
Nach dem Druck auf den Transfertopf drückt ein Anguss das LSR-Material in den FormhohlraumDie Form wird dann erhitzt, um das Elastomer auszuhärten und zu verfestigen. Nach der Aushärtung werden die Endprodukte entnommen.
Transfermolding eignet sich für Herstellung komplexer Formen von hoher Festigkeit. Darüber hinaus zeichnet sich das Verfahren durch hohe Präzision und gleichbleibende Qualität aus.
Der Nachteil des Transferformens besteht jedoch darin, dass es nur für kleine Produktionsserien und erfordert eine hohe Anfangsinvestition.
In der nachstehenden Tabelle fasst die Unterschiede zusammen zwischen Spritzguss, Formpressen und Transferformen
| Methodik | Vorteile | Nachteile |
|---|---|---|
| Spritzguss | Hohe Produktionsraten | Komplexe und teure Maschinen |
| Präzise Kontrolle des Materialflusses | Begrenzte Materialoptionen | |
| Minimaler Abfall | ||
| Formpressen | Massenproduktion | Geringere Maßgenauigkeit |
| Effizienter Materialeinsatz | Längere Bearbeitungszeit | |
| Niedriger Energieverbrauch | Begrenzte Materialoptionen | |
| Spritzgießen | Massenproduktion | Komplexe und teure Maschinen |
| Präzise Kontrolle des Materialflusses | Begrenzte Materialoptionen | |
| Minimaler Abfall | Lange Vorlaufzeiten |
Fazit
Flüssigsilikonkautschuk ist vielseitig und wird zur Herstellung zahlreicher Produkte verwendet über mehrere Branchen hinweg.
Aufgrund seiner hervorragenden immobilien, das Material eignet sich für die Medizin, Automobil, Essen, und Konsumgüteranwendungen. Denn es gibt verschiedene Arten von LSR, indem Sie eine auswählen, die passt zu Ihrer Anwendung und Ihrem Formprozess ist das Beste.
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