液態矽橡膠製品注塑成型技術工藝詳解與注意事項
液態矽(guī)膠(Liquid Silicone Rubber),即LSR,是一種無毒、耐(nài)熱、高複原性的柔(róu)性熱固性(xìng)材料,其流變行為主要表(biǎo)現為低黏度、快速固化、剪切變稀以及較高的熱膨(péng)脹係數。
LSR,分為A膠與(yǔ)B膠,利用(yòng)定量裝置控製(zhì)兩者為1:1之比例,再(zài)透(tòu)過靜態混合器(Static Mixer)予以充分混合(hé),注入射出料(liào)管後再進行射出成型生產, 將液態矽膠射入(rù)熱澆道模具,製(zhì)作矽膠製品,可達到一次成型﹑無廢料及可(kě)自動化等(děng)優點。

LSR廣泛應(yīng)用於醫(yī)療健(jiàn)康行業,比如製作密封輸液(yè)係(xì)統、型圈透析過濾器、助聽(tīng)器組件、嬰兒奶(nǎi)嘴、母親乳(rǔ)頭罩、家電吸(xī)入閥、醫療器械的組件等等。
其產(chǎn)品表現為較好的熱穩定性、抗寒(hán)性,優良的電絕(jué)緣性能(néng),有良好(hǎo)的彈(dàn)性和防水防潮性,耐酸、堿等多種化學物質的侵蝕,燃燒時不會產(chǎn)生有毒的物質。
成 型 過 程
LSR為雙組分的液態材料,分為A組分和(hé)B組分,混合機的工作將A組分和(hé)B組分(fèn)以精確的1:1比例充分混合。又因部分製品為有色設計,所(suǒ)以配有顏色泵組及顏色計量部分。A+B組分、添(tiān)加劑(jì)、顏色等充分混合後進入塑化(huà)係統(tǒng)。


這種塑化螺杆同時具有均化、混合的功能,通過螺杆將混合料注射到熱(rè)模具中,在模溫170~200℃下,矽(guī)膠發生(shēng)固化反(fǎn)應(yīng)。當使用冷流道係統時,值得注意的是流道要足夠(gòu)冷。為了避(bì)免漏膠,針閥(fá)安裝在模具部(bù)件的表麵,射膠完畢時,針閥立即封閉射嘴。
1、喂料係統

可選擇以下幾種形式:
1)雙向泵
可(kě)上下移(yí)動送(sòng)料,能夠很好的保(bǎo)持(chí)壓(yā)力,由於 A、B 泵(bèng)之間(jiān)相連(lián),並同步(bù)由
液壓氣動控製,因此這種形式的喂料係統比(bǐ)較可靠、精確(què)。
2)單(dān)向泵
是一種通用型,隻能單項送(sòng)料。
3)帶有止逆閥(fá)的同步單項泵
4) 計量(liàng)筒係統
主要與單項泵相配合使用。

2、液(yè)態矽(guī)橡膠注射成型機(jī)的關鍵部件
1)由於 LSR 的低黏度性,在加工過程(chéng)中要考(kǎo)慮材料的回流和漏膠,因此(cǐ)對螺杆的密封是必須(xū)的。
2)為了防止 LSR 固化,要(yào)采用針閥射嘴。

3)A、B 兩(liǎng)組分的(de)混合、計量部件。


3、模具的設計
在模具設計中,一(yī)般有以下幾種形式:
1) 熱流道
比較(jiào)浪(làng)費物料,設計(jì)簡單,成本低(dī),多用於大製品。
2) 有針閥的冷流道
可實現自動化,周期短。
3) 無針閥的冷流道

由於 LSR 膨脹係數較高,加熱時會發生膨脹,冷(lěng)卻時卻有微小的收縮,因此部件不能在模具(jù)中保持精確的側邊(biān)距。所以可以采用冷流道加工,LSR應保持較低溫度和流動性,冷流道采用閉合式係統,在注(zhù)射循環中,閉合係統在每(měi)一個流道中都采用“封膠針”或“針形閥”來(lái)控製LSR材料的準確計量(liàng)。矽橡膠具有(yǒu)顯(xiǎn)著的受熱膨脹特性,收縮率為2%~4%(硫化溫度為150℃),同時矽橡膠製品具有受壓變形的特(tè)點。
因此模具的(de)設計要(yào)注意以下幾(jǐ)個方麵:
1)為了避(bì)免湍流和噴射,使用小注膠口;
2)使用(yòng)針(zhēn)狀或翼狀注膠(jiāo)口;
3)用 T 型導向栓代替柱形導向栓,脫(tuō)模時采用射出氣槍,加隔熱層/板;
4)不要使用含阻聚劑(jì)的防(fáng)鏽(xiù)劑/油,一般可用甲苯、二甲苯等。
LSR硫化的分析
1)液體矽橡膠的硫化化學反應,需要一定的反應時間;
2)理想流(liú)動,在直徑 2mm,4250px,流動(dòng)距離超過 2500px;
3)最小厚度 1/1000mm;
4)模溫過高會導致硫化,從而引起流動受阻;
5)層流可避免氣泡;
6)高速注射會導致湍流;
7)物料的黏度會改變(biàn)流動的(de)模式;
8)湍流導致白(bái)點(diǎn)。
產品常見問題以及解決對策
1、製品不完全固化
原(yuán)因 | 措施 |
溫度太低 | 檢查模溫、飽升溫 |
時間太智短 | 延長時間 |
係統和管道汙染 | 人工檢查是否固化,清洗係統 |
混合問題 | 檢查螺杆、射嘴、、混合器,提高加料速度和(hé)背壓 |
非1:1混合 | 檢查泵的壓力,提高供料係統壓(yā)力 |
2、產品表麵(miàn)不熟(表(biǎo)麵不幹)
原因 | 措(cuò)施 |
空氣汙染 | 檢查氣路,用幹(gàn)燥劑更換(huàn)濾油(yóu)器 |
硫化的時間未能掌控好 | 調整硫化時間 |
脫模劑影(yǐng)響 | 更換脫模劑 |
表(biǎo)麵汙染(rǎn) | 檢查工人使用手套是否幹(gàn)淨和布的種類 清洗模具 |
3、產品硬度不對
原因 | 措施 |
溫度和固化時間 | 提高溫度,用測(cè)溫計測量 |
檢查加熱棒 | |
檢查傳感器及其位置 | |
延長時間 | |
預熱內嵌(qiàn)件物品 | |
保壓時間太短 | 延(yán)長保壓時間 |
射嘴頂模時間主短 | 延長射(shè)嘴(zuǐ)頂模時間(jiān) |
4、產品有雜質
狀況 | 原因(yīn) | 措施(shī) |
黑線 | 換料或模具、螺杆磨損 | 清洗管道 檢(jiǎn)查(chá)防(fáng)回流閥 降低加料速度或減少背壓 |
硬膠 | 膠口不熟 | 延長射嘴頂模時(shí)間 |
冷流(liú)道(dào)固化 | 降低冷卻體係溫度 | |
螺(luó)杆或靜(jìng)態混配管攪拌固化 | 定期(qī)清洗(xǐ) | |
微(wēi)小(xiǎo)凝(níng)膠 | 攪(jiǎo)拌原因 | 提高加料速度或提高背壓 |
螺(luó)杆固化 | 冷卻螺杆 | |
螺杆轉(zhuǎn)速太快 | 降低螺(luó)杆轉速 | |
沙線 | 手套、氣槍 | 更換手套、檢查氣路 |
5、產品有色斑
狀況 | 原因 | 措施(shī) |
色斑 | 加色 | 控(kòng)製穩定加色 |
提高加色(sè)量 | ||
靜態攪拌器 | 提高螺杆轉速 | |
檢查加色口(太大/堵塞) | ||
流痕 | 色漿分散 | |
更換色漿批號 | ||
改變注膠口形(xíng)狀 |
6、產品變(biàn)形或者燒焦
狀況 | 原因(yīn) | 措(cuò)施 |
融膠(jiāo)點 | 溫度過高 | 降低溫度 |
注射速度太快 | 控製注射速(sù)度 | |
排氣 | 擴大排氣(qì)口或槽 | |
困氣 | 注(zhù)膠口形狀 | 使用膜(mó)注膠口 |
膠料(liào)裏有氣 | 正確排氣 | |
螺杆後退 | 減少螺杆後退距(jù)離或不後退 | |
製品有氣泡 | 控製注射速(sù)度 | |
抽真空 | 模具抽真(zhēn)空(kōng) | |
固化時間太短 | 延長固(gù)化時間或提高溫度 | |
射(shè)嘴頂模 | 調整射嘴頂模的角度(dù)和壓力 | |
溫(wēn)度(dù)過高 | 降低溫(wēn)度 | |
注射速度太(tài)慢 | 提高(gāo)注射速度 | |
注膠(jiāo)口太小 | 增大注(zhù)膠口 |
7、產品表(biǎo)麵缺料或縮水
狀(zhuàng)況 | 原因 | 措施 |
缺料 | 供(gòng)料太少 | 提高供(gòng)料壓力 |
檢查閥門 | 檢查回流環 | |
溫度太高 | 降低模(mó)溫 | |
注射速度過慢 | 提(tí)高注射壓力 | |
增大注膠口 | ||
降(jiàng)低鎖模力(lì) | ||
粘度過(guò)高 | 增大注(zhù)膠口和流道 | |
增大排(pái)氣口 | ||
模具抽真空 | ||
飛邊 | 射嘴關閉 | 計量體積控製 |
提高鎖(suǒ)模力 | ||
凹痕 | 射嘴頂模時間太短 | 延長射嘴頂模時間(jiān) |
通過以上信(xìn)息,可以得出液態矽膠製品注塑主要解決的(de)問題在於:混合、計量(liàng)部分,以(yǐ)及螺杆的密封、模具的設計。
以恰當的設計和規劃,LSR材料的注射成型是(shì)一(yī)項(xiàng)經濟收益好,操作相(xiàng)對簡潔(jié)的生產(chǎn)工(gōng)藝(yì)。充分理(lǐ)解(jiě)注射成型(xíng)與(yǔ)流程設計的原則,製造者即可在避免出現(xiàn)問題(tí)的(de)同時,進行高效生產(chǎn),必將帶來高品(pǐn)質、高產出的工業效應
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