Ein Leitfaden zum Material Flüssigsilikonkautschuk (LSR)

Flüssigsilikonkautschuk (LSR) unterscheidet sich von festem Silikonkautschuk. LSR ist ein flüssiges Material, das unter hohem Druck und hohen Temperaturen verarbeitet wird , um fertige Teile herzustellen. Dadurch härtet dieses Elastomer schneller aus und bietet eine höhere Präzision als fester Silikonkautschuk.

Darüber hinaus lassen sich mit LSR dank seiner Flexibilität Produkte mit komplexen Designs und feinen Details herstellen. Dieser Artikel befasst sich mit Flüssigsilikonkautschuk, seinen verschiedenen Arten und den Branchen, in denen er Anwendung findet.

Was ist Flüssigsiliconkautschuk?

Flüssigsilikonkautschuk (LSR) besteht aus Siloxan (Si–O–Si) und ist daher sehr hitze- und chemikalienbeständig. Die Aushärtung erfolgt mit Katalysatoren auf Platinbasis , wodurch im Vergleich zu älteren Verfahren festere, klarere und sauberere Produkte entstehen. Das Ergebnis ist ein Material mit hervorragender Festigkeit und Transparenz, das keine Rückstände hinterlässt.

Flüssigsilikonkautschuk (LSR) ist nicht einfach nur Silikonkautschuk in flüssiger Form . Er entsteht vielmehr durch die Aushärtung der langen Polysiloxan -Ketten mithilfe von Platin und Peroxid in Silikonkautschuk. Diese Katalysatoren bilden Vernetzungen, die die Zug- und Reißfestigkeit des Elastomers erhöhen.

Daher besteht LSR aus kurzen Polymerketten mit niedrigem Molekulargewicht. Zudem weist diese Art von Silikonkautschuk bessere Fließeigenschaften auf.

LSR wird im Flüssigspritzgussverfahren hergestellt . Zunächst wird das flüssige Rohmaterial aus zwei separaten Komponenten zu gleichen Teilen gemischt. Anschließend wird es über ein Kaltkanalsystem in eine heiße Form eingespritzt.

Aufgrund der Gestaltungsflexibilität eignet sich das LSR-Spritzgießen für die Herstellung von Produkten mit komplexen Geometrien in großen Stückzahlen.

Was sind die verschiedenen Arten von flüssigem Silikonkautschuk?

1. Hochkonsistenter Gummi (HCR)

Hochkonstanzkautschuk (LSR) ist auch als Hochtemperaturvulkanisationskautschuk oder wärmegehärteter Kautschuk bekannt. Dieses Elastomer besitzt lange Polymerketten mit hohem Molekulargewicht. Die Herstellung dieses Kautschuktyps erfolgt chargenweise bei hohen Temperaturen.

Zu den wichtigsten Eigenschaften von HCR zählen seine hervorragenden elektrischen Eigenschaften, seine Wärmebeständigkeit und seine Witterungsbeständigkeit.

Darüber hinaus weisen HCR-Isolatoren hervorragende mechanische Eigenschaften auf, wodurch sie sich für Energieübertragungssysteme eignen.

2. Flüssigspritzguss (LIM)

Flüssigspritzguss (LSR) wird im Flüssigspritzgussverfahren hergestellt. Dieses Verfahren ermöglicht die Produktion hochwertiger Gummiprodukte mit komplexen und filigranen Designs.

Darüber hinaus ist LIM LSR biokompatibel, konsistent und präzise. Die Designflexibilität dieses Elastomers macht es ideal für die Herstellung von Teilen in verschiedenen Formen und Größen.

3. Vulkanisieren bei Raumtemperatur (RTV)

Bei Raumtemperatur vulkanisierender LSR (RTV-LSR) handelt es sich um einen LSR-Typ, der bei Raumtemperatur ohne zusätzliche Wärmezufuhr aushärtet. Üblicherweise wird bei der Herstellung von RTV-LSR ein Platinkatalysator zur Härtung des Kautschuks verwendet.

Daher eignet sich RTV LSR für Anwendungen, die keine Wärme erfordern . Zu den Eigenschaften dieses LSR gehören ein geringer Druckverformungsrest , chemische Beständigkeit, elektrische Isolation 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 diese Art von LSR hochtemperaturbeständig und weist hervorragende physikalische Eigenschaften wie Flexibilität und hohe Reißfestigkeit auf.

Da Fluorsilikon LSR hohen und niedrigen Temperaturen standhält , wird es in Dichtungs- und Dichtungsanwendungen mit extremen Betriebsbedingungen eingesetzt .

5. Selbstklebendes LSR

Selbstklebende LSR-Klebstoffe haften ohne zusätzliches Bindemittel auf anderen Untergründen . Diese Art von LSR enthält ein reaktives Silikonharz , das die Haftung auf verschiedenen Substraten wie Glas, Metallen und Kunststoffen verbessert.

Darüber hinaus härtet diese Art von LSR schnell aus und zeichnet sich durch gute Flexibilität und Chemikalienbeständigkeit aus. Selbstklebendes LSR eignet sich besonders für Umspritzanwendungen und Anwendungen, bei denen zwei unterschiedliche Materialien , wie beispielsweise Silikonkautschuk, miteinander verbunden werden müssen.

6. LSR in medizinischer Qualität

Die Herstellung von medizinischem LSR erfolgt nach strengen Regeln, um die Eignung für medizinische Anwendungen zu gewährleisten . Dieses LSR ist biokompatibel, ungiftig und steril.

Was sind die Vorteile von Flüssigsiliconkautschuk?

• Biokompatibilität

LSR ist biokompatibel und inert. Dieses Elastomer reagiert nicht mit Körperflüssigkeiten und verursacht keine allergischen Reaktionen . Zusätzlich zu seiner Biokompatibilität lässt sich LSR sterilisieren, ohne dass sich seine physikalischen oder chemischen Eigenschaften verändern.

Dieses Elastomer wird in der Medizintechnik zur Herstellung verschiedener Medizinprodukte verwendet , darunter Implantate sowie Geräte für die Atemwegs-, Kieferorthopädie- und orthopädische Therapie. Diese Produkte verbessern die Lebensqualität, indem sie den Patienten mehr Komfort bieten und das Risiko allergischer Reaktionen verringern.

• Design-Flexibilität

LSR ist flexibel und lässt sich in verschiedene komplexe Formen und Größen bringen . Dieses Elastomer zeichnet sich durch niedrige Viskosität und hohe Präzision aus.

Daher werden mit Hilfe von LSR Formen ausgefüllt, um komplexe Designs mit gleichbleibender Qualität zu erzeugen. Die Designflexibilität des LSR-Verfahrens wird häufig in der Medizin-, Konsumgüter- und Automobilindustrie genutzt.

• Physikalische Eigenschaften und chemische Beständigkeit

Flüssigsilikonkautschuk bietet eine überragende Reißfestigkeit (bis zu 35 kN/m), Zugfestigkeit (bis zu 12 MPa) und Bruchdehnung (>300 %). Seine inerte Molekularstruktur ist beständig gegen chemische Angriffe, Wasseraufnahme und mikrobielles Wachstum.

Im Gegensatz zu vielen Thermoplasten oder organischen Elastomeren behält LSR seine Elastizität über einen weiten Temperaturbereich von –60°C bis +230°C bei.

Was sind die üblichen Anwendungen von Flüssigsiliconkautschuk?

Wie bereits erwähnt, eignen sich die Eigenschaften von LSR ideal für verschiedene Anwendungen . Zu den Branchen, die dieses Elastomer verwenden, gehören unter anderem:

Automobilindustrie

Automobildichtungen und -dichtungsringe werden aus LSR hergestellt. Dieses Elastomer wird auch zur Herstellung von schwingungsdämpfenden Bauteilen und Steckverbindern 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 Bauteile wie Dichtungen, Steckverbinder und Tastaturen werden aus LSR-Werkstoffen hergestellt . Isolierende Tastaturen, wasserdichte Dichtungen und umspritzte Steckverbinder für den Einsatz in rauen Umgebungen.

Konsumgüter

LSR wird in der Konsumgüterindustrie zur Herstellung von Küchenutensilien, Sportartikeln und Babyprodukten eingesetzt . Ohrhörer, Schnuller, Duschköpfe – dank seiner Weichheit, Biokompatibilität und FDA-Konformität.

Gesundheitswesen

Chirurgische Instrumente, Katheter, Masken , Infusionspumpen, medizinische Schläuche und Spritzen sind einige Beispiele für medizinische LSR-Produkte, die aus flüssigem Silikonkautschuk hergestellt werden.

Aufgrund seiner Sterilität, hypoallergenen Eigenschaften und der Möglichkeit der Sterilisation mittels Autoklav, Gammabestrahlung oder Ethylenoxid wird es in Atemschutzmasken, Kathetern, Infusionspumpen und chirurgischen Ventilen verwendet .

Wie stellt man flüssige Silikonkautschukprodukte her?

Flüssigsilikonkautschuke sind flexibel und lassen sich mithilfe verschiedener Verfahren zu unterschiedlichen Produkten verarbeiten . Zu den gängigen Herstellungsverfahren für LSR gehören Spritzgießen, Pressen und Transferformen.

Spritzguss

Beim Spritzgießverfahren wird das gemischte LSR in einen Formhohlraum eingespritzt. Das so entstandene Formteil hat üblicherweise die Form des gewünschten Produkts. Sobald das Elastomer die Form ausfüllt, beginnt es auszuhärten und zu verfestigen.

Flüssigspritzgießen (LIM) ist das effizienteste Verfahren zur Massenproduktion von präzisen LSR-Bauteilen. Dabei werden die zweikomponentigen LSR-Materialien in einem geschlossenen Kreislauf dosiert, gemischt und in vorgeheizte Formen eingespritzt. Im Vergleich zu Kompressions- oder Transferformverfahren bietet LIM folgende Vorteile:

– Kürzere Zykluszeiten (bis zu 20 Sekunden)
– Minimaler Abfall (<2%)
– Gratlose Formen für saubere Trennlinien
– Vollautomatische Roboterentformung und Inline-Nachbearbeitung (Beschneiden, Markieren)

Formpressen

Beim Formpressen wird die LSR-Mischung nicht in eine Form eingespritzt. Stattdessen wird sie vor dem Einbringen in den Formhohlraum hergestellt.

Nach dem Schließen des Formhohlraums wird das Material durch eine hydraulische Presse hohem Druck und hoher Temperatur ausgesetzt.

Dieser Prozess härtet und verfestigt dann das Material. Nach dem Erstarren und Abkühlen wird das fertige Kautschukprodukt entnommen.

Im Gegensatz zum Spritzgießen zeichnet sich das Formpressen durch geringe Vorlaufkosten aus. Das Verfahren erzeugt zudem minimalen Abfall, und die fertigen Produkte weisen eine hohe Zugfestigkeit auf. Allerdings sind die Lieferzeiten beim Formpressen länger als beim Spritzgießen, und das Verfahren ist weniger präzise.

Spritzgießen

Beim Transferformverfahren wird LSR vor dem Erhitzen mit Pigmenten und Härtern vermischt . Anschließend wird das Material in einen Transfertopf gefüllt und in eine Presse gegeben.

Nach dem Aufbringen von Druck auf den Transfertopf drückt ein Angusskanal das LSR-Material in den Formhohlraum . Anschließend wird die Form erhitzt, um das Elastomer auszuhärten und zu verfestigen. Nach dem Aushärten werden die fertigen Produkte entnommen.

Das Transferformverfahren eignet sich zur Herstellung komplexer Formen mit hoher Festigkeit. Darüber hinaus zeichnet sich das Verfahren durch hohe Präzision und gleichbleibende Qualität aus.

Der Nachteil des Transferformverfahrens besteht jedoch darin, dass es sich nur für kleine Produktionsserien eignet und einen hohen Anfangsinvestitionsaufwand erfordert.

Die folgende Tabelle fasst die Unterschiede zwischen Spritzgießen, Formpressen und Transferformen zusammen.

Fazit

Flüssigsilikonkautschuk ist vielseitig und wird zur Herstellung verschiedener Produkte in unterschiedlichen Branchen eingesetzt.

Aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften eignet sich das Material für Anwendungen in der Medizin-, Automobil-, Lebensmittel- und Konsumgüterindustrie. Da es verschiedene Arten von LSR gibt , empfiehlt es sich, diejenige auszuwählen, die am besten zu Ihrer Anwendung und Ihrem Formgebungsverfahren passt.

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