Flüssigsilikonkautschuk (LSR) unterscheidet sich von festem Silikonkautschuk. LSR ist ein flüssiges Material, das hohen Drücken und Temperaturen ausgesetzt wird, um fertige Teile herzustellen. Dadurch hat dieses Elastomer eine schnellere Aushärtezeit und eine höhere Präzision als Festsilikonkautschuk.
Darüber hinaus stellt LSR aufgrund seiner Flexibilität Produkte mit komplizierten Designs und feinen Details her. Dieser Artikel untersucht Flüssigsilikonkautschuk, seine Arten und Branchen, in denen er anwendbar ist.
Was ist Flüssigsiliconkautschuk?
Flüssigsilikonkautschuk (LSR) ist nicht einfach Silikonkautschuk in flüssiger Form. Stattdessen wird es durch Aushärten der langen Polysiloxan-Hauptketten unter Verwendung von Platin und Peroxid in Silikonkautschuk gebildet. Diese Katalysatoren bilden Vernetzungen, die die Zug- und Reißfestigkeit des Elastomers verstärken.
Dadurch besteht LSR aus kurzen Polymerketten mit niedrigem Molekulargewicht. Außerdem hat diese Art von Silikonkautschuk bessere Fließeigenschaften.
LSR wird durch Flüssigspritzguss verarbeitet. Zunächst wird der flüssige Rohstoff aus zwei getrennten Komponenten zu gleichen Teilen gemischt. Es wird dann durch ein Kaltkanalsystem in eine heiße Form eingespritzt. Aufgrund der Gestaltungsfreiheit LSR-Spritzguss eignet sich zur Herstellung von Produkten mit komplexen Geometrien in großen Stückzahlen.
Was sind die verschiedenen Arten von flüssigem Silikonkautschuk?
Gummi mit hoher Konsistenz (HCR)
LSR-Kautschuk mit hoher Konsistenz ist auch als hochtemperaturvulkanisierender oder wärmehärtender Kautschuk bekannt. Dieses Elastomer hat lange Polymerketten mit hohem Molekulargewicht. Diese Gummisorte wird in Chargen bei hohen Temperaturen hergestellt.
Zu den Schlüsseleigenschaften von HCR gehören seine hervorragenden elektrischen Eigenschaften, Wärmebeständigkeit und Witterungsbeständigkeit. Darüber hinaus haben HCR-Isolatoren hervorragende mechanische Eigenschaften, wodurch sie sich für Energieübertragungssysteme eignen.
Flüssigkeitsspritzguss (LIM)
Flüssigkeitsspritzguss LSR wird im Liquid-Injection-Molding-Verfahren hergestellt. Durch den Prozess entstehen hochwertige Gummiprodukte 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 in verschiedenen Formen und Größen.
Vulkanisieren bei Raumtemperatur (RTV)
Bei Raumtemperatur vulkanisierendes LSR ist eine Art von LSR, das bei Raumtemperatur aushärtet, ohne dass zusätzliche Wärme benötigt wird. Normalerweise wird bei der Herstellung von RTV LSR ein Platinkatalysator verwendet, um den Kautschuk zu härten.
Somit eignet sich RTV LSR für Anwendungen, die keine Wärme benötigen. Zu den Eigenschaften dieses LSR gehören ein niedriger Druckverformungsrest, chemische Beständigkeit, elektrische Isolierung und eine hohe thermische Stabilität.
Fluorsilikonkautschuk (FSR)
Die Molekülstruktur von Fluorsilikon-LSR enthält Fluor. Fluor verstärkt die Eigenschaften von LSR und verbessert seine Chemikalien-, Kraftstoff- und Ölbeständigkeit. Darüber hinaus hält diese Art von LSR hohen Temperaturen stand und besitzt hervorragende physikalische Eigenschaften wie Flexibilität und hohe Reißfestigkeit.
Da Fluorsilikon-LSR hohen und niedrigen Temperaturen standhalten kann, wird es in Dichtungsanwendungen mit extremen Betriebsbedingungen eingesetzt.
Selbsthaftendes LSR
Selbstklebendes LSR kann auf anderen Substraten haften, ohne dass ein Haftvermittler benötigt wird. Diese Art von LSR enthält ein reaktives Silikonharz, das die Haftung auf mehreren Substraten verbessert, darunter Glas, Metalle und Kunststoff.
Darüber hinaus härtet dieser LSR-Typ schnell aus und besitzt eine gute Flexibilität und Chemikalienbeständigkeit. Selbstklebendes LSR eignet sich besonders für Umspritzanwendungen und Anwendungen, bei denen zwei verschiedene Materialien, einschließlich Silikonkautschuk, miteinander verbunden werden müssen.
LSR in medizinischer Qualität
Der Herstellungsprozess für medizinisches LSR folgt strengen Regeln, um sicherzustellen, dass es für medizinische Anwendungen geeignet ist. Diese Art von LSR ist biokompatibel, ungiftig und steril.
Was sind die Vorteile von Flüssigsiliconkautschuk?
Physikalische Eigenschaften: Flüssigsiliconkautschuk hat hervorragende physikalische Eigenschaften, die ihn von anderen Elastomeren unterscheiden. Dieses Material ist flexibel und kann in verschiedene Formen und Größen geformt werden. Darüber hinaus wird flüssiger Silikonkautschuk aufgrund seiner Haltbarkeit und Hitzebeständigkeit für mehrere industrielle Hochtemperaturanwendungen verwendet.
Biokompatibilität: LSR ist biokompatibel und inert. Dieses Elastomer reagiert nicht mit Körperflüssigkeiten oder verursacht keine allergischen Reaktionen. Zusätzlich zu seiner Biokompatibilität kann LSR sterilisiert werden, ohne seine physikalischen oder chemischen Eigenschaften zu verändern. Dieses Elastomer wird in der medizinischen Industrie zur Herstellung verschiedener medizinischer Geräte verwendet, darunter Implantate, respiratorische, kieferorthopädische und orthopädische Geräte. Diese Geräte verbessern die Lebensqualität, beruhigen die Patienten und verringern das Risiko allergischer Reaktionen.
Chemische Resistenz: LSR hat eine hervorragende chemische Beständigkeit und ist daher ideal für Anwendungen mit chemischer Belastung. Die chemische Beständigkeit von LSR beruht auf seiner hochflexiblen Molekularstruktur und seiner hohen Bruchdehnung. Dieses Elastomer wird in der Luftfahrt-, Elektronik- und Automobilindustrie verwendet. Darüber hinaus wird es zur Herstellung von Produkten wie Dichtungen, O-Ringen und Dichtungen für raue Umgebungen verwendet.
Designflexibilität: LSR ist flexibel und kann in verschiedene komplexe Formen und Größen geformt werden. Dieses Elastomer hat eine niedrige Viskosität und eine hohe Präzision. Daher füllt es Formen, um komplizierte Designs mit gleichbleibender Qualität zu erstellen. Die Designflexibilität von LSR wird häufig in der Medizin-, Konsumgüter- und Automobilindustrie genutzt.
Was sind die üblichen Anwendungen von Flüssigsiliconkautschuk?
Wie bereits erwähnt, machen die Eigenschaften von LSR es ideal für verschiedene Anwendungen. Zu den verschiedenen Branchen, die dieses Elastomer verwenden, gehören:
Automobilindustrie: Automobildichtungen und Dichtungen werden aus LSR hergestellt. Dieses Elastomer wird auch zur Herstellung von schwingungsdämpfenden Bauteilen und Steckverbindern verwendet.
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
Konsumgüter: LSR wird in der Konsumgüterindustrie zur Herstellung von Küchenutensilien, Sportartikeln, Babyartikeln verwendet
Gesundheitswesen: Chirurgische Instrumente, Katheter, Masken, Infusionspumpen, medizinische Schläuche und Spritzen sind einige medizinische Geräte von LSR, die aus flüssigem Silikonkautschuk hergestellt werden
Wie stellt man flüssige Silikonkautschukprodukte her?
Flüssigsiliconkautschuke sind flexibel und können mit mehreren Verfahren zu verschiedenen Produkten geformt werden. Zu den gängigen Verfahren zur Herstellung von LSR gehören Spritzgießen, Pressen und Spritzpressen.
Spritzguss
Der Spritzgussprozess spritzt gemischtes LSR in einen Formhohlraum. Dieses Formteil hat normalerweise die Form des gewünschten Produkts. Sobald das Elastomer die Form füllt, beginnt es auszuhärten und sich zu verfestigen. Abhängig vom verwendeten LSR-Typ variiert die Aushärtezeit. Nachdem das LSR ausgehärtet ist, lässt man es abkühlen und weiter verfestigen.
Das spritzgegossene Gummiprodukt wird dann aus der Form entfernt und fertiggestellt. Das Endbearbeiten des Gummiprodukts kann das Aufbringen einer Beschichtung oder das Abschneiden von überschüssigem Material umfassen.
Spritzgießen ist eine weit verbreitete Methode zur Herstellung von Gummi, die gleichbleibend hochwertige Produkte mit präzisen Toleranzen und minimalem Abfall produziert. Das Verfahren ist äußerst effizient und präzise, was es zu einer geeigneten Wahl für die Produktion in großem Maßstab macht. Trotz seiner Vorteile weist das Spritzgießen gewisse Einschränkungen auf, wie z. B. hohe Vorlaufkosten, längere Vorlaufzeiten und begrenzte Materialoptionen.
Formpressen
In Formpressenwird die LSR-Mischung nicht in eine Form gespritzt. Stattdessen wird es durchgeführt, bevor es in einen Formhohlraum platziert wird. Nach dem Schließen des Formhohlraums wird das Material durch eine hydraulische Presse einem hohen Druck und einer hohen Temperatur ausgesetzt.
Dieser Prozess härtet und verfestigt dann das Material. Nach dem Erstarren und Abkühlen wird das fertige Kautschukprodukt entnommen.
Im Gegensatz zum Spritzgießen hat das Formpressen geringe Anschaffungskosten. Der Prozess erzeugt auch minimalen Abfall und die fertigen Produkte haben eine hohe Zugfestigkeit. Das Formpressen hat jedoch längere Vorlaufzeiten als das Spritzgießen, und der Prozess ist weniger präzise.
Spritzgießen
Beim Transfer-Molding-Verfahren wird LSR vor dem Erhitzen mit Pigmenten und Härtern vermischt. Das Material wird dann in einen Transfertopf geladen und in eine Presse gegeben.
Nach Druckbeaufschlagung des Transfertopfes drückt ein Anguss das LSR-Material in den Formhohlraum. Die Form wird dann erhitzt, um das Elastomer zu härten und zu verfestigen. Nach dem Aushärten werden die Endprodukte entfernt.
Das Spritzpressen eignet sich zur Herstellung komplexer Formen mit hoher Festigkeit. Darüber hinaus zeichnet sich der Prozess durch eine hohe Präzision und gleichbleibende Qualität aus. Die Kehrseite des Spritzpressens ist jedoch, dass es nur für Kleinserien geeignet ist und eine hohe Anfangsinvestition erfordert.
Die folgende Tabelle fasst die Unterschiede zwischen Spritzguss, Formpressen und Spritzpressen zusammen
| Method | Vorteile | Nachteile |
| Spritzguss | Hohe Produktionsraten Präzise Kontrolle des Materialflusses Minimaler Abfall | Komplexe und teure Maschinen Begrenzte Materialoptionen |
| Formpressen | Massenproduktion Effizienter Materialeinsatz Geringer Energieverbrauch | Geringere Maßgenauigkeit Längere Bearbeitungszeit Begrenzte Materialoptionen |
| Spritzgießen | Massenproduktion Präzise Kontrolle des Materialflusses Minimaler Abfall | Komplexe und teure Maschinen Begrenzte Materialoptionen Lange Vorlaufzeiten |
Schlussfolgerung
Flüssigsilikonkautschuk ist vielseitig und wird zur Herstellung verschiedener Produkte in verschiedenen Branchen verwendet.
Aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften eignet sich das Material für Anwendungen in den Bereichen Medizin, Automobil, Lebensmittel und Konsumgüter. Da es verschiedene LSR-Typen gibt, ist es am besten, denjenigen zu wählen, der zu Ihrer Anwendung und Ihrem Formgebungsprozess passt.
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