液态硅胶注射成型工艺

johnson-xu

液态硅胶注射成型工艺
通过百塑注塑系统有限公司和Battenfeld作的关于硅胶注塑成型的报告，其重要内容包括材料的特性、成型过程的介绍等。
1．液态硅胶的特性
液态硅胶（Liquid Silicone Rubber）是一种无毒、耐热、高复原性的柔性热固性材料，其流变行为主要表现为低黏度、快速固化、剪切变稀以及较高的热膨胀系数。LSR是以铂金作为催化剂的双液态快速硫化材料，可以采用注塑的方式、大量、快速硫化、重复性机械生产。其产品表现为较好的热稳定性、抗寒性，优良的电绝缘性能，燃烧时不会产生有毒的物质等。因此在健康用品、汽车、婴儿用品、医疗用品、潜水用品、厨房用具以及密封件等的生产设计中成为不可替代的材料。
2．成型过程
* M# A8 V$ }) M/ zLSR 为双组分的液态材料，分为A组分和B组分，混合机的工作将A组分和B组分以精确的1:1比例充分混合。又因部分制品为有色设计，所以配有颜色泵组及颜色计量部分。A＋B组分、添加剂、颜色等充分混合后进入塑化系统。这种塑化螺杆同时具有均化、混合的功能，通过螺杆将混合料注射到热模具中，在模温 170～200℃下，硅胶发生固化反应。当使用冷流道系统时，值得注意的是流道要足够冷。为了避免漏胶，针阀安装在模具部件的表面，射胶完毕时，针阀立即封闭射嘴。
5 d$ [2 X; n# ~. z- ~2．1 喂料系统
! b/ e7 n( u5 _可选择以下几种形式：
1）双向泵可上下移动送料，能够很好的保持压力，由于A、B泵之间相连，并同步由液压气动控制，因此这种形式的喂料系统比较可靠、精确。
, {1 L) H& d+ k8 h9 M$ {( i# P2）单向泵是一种通用型，只能单项送料
3）带有止逆阀的同步单项泵
# x/ p& `; C7 t5 j' F" a4 p! t. L4) 计量筒系统主要与单项泵相配合使用
3 e6 m5 i+ u: v: x2 o2．2  液态硅橡胶注射成型机的关键部件
1）由于LSR的低黏度性，在加工过程中要考虑材料的回流和漏胶，因此对螺杆的密封是必须的。
2）为了防止LSR固化，要采用针阀射嘴。
  P8 y  [% l* O: [3）A、B两组分的混合、计量部件
2．3 模具的设计在模具设计中，一般有以下几种形式：
# |7 A; {$ Z+ |7 J3 r# A1) 热流道比较浪费物料，设计简单，成本低，多用于大制品。
2)    有针阀的冷流道可实现自动化，周期短。
3)    无针阀的冷流道由于LSR 膨胀系数较高，加热时会发生膨胀，冷却时却有微小的收缩，因此部件不能在模具中保持精确的侧边距。所以可以采用冷流道加工，LSR应保持较低温度和流动性，冷流道采用闭合式系统，在注射循环中，闭合系统在每一个流道中都采用“封胶针”或“针形阀”来控制LSR材料的准确计量。
+ f( h. v* ]  {, H* M! N, [, W由于硅橡胶具有显著的受热膨胀特性，收缩率为2～4％（硫化温度为150℃），同时硅橡胶具有受压变形的特点。LSR流动/硫化的分析：
1）     液体硅橡胶的硫化化学反应，需要一定的反应时间。
, k  _! ^1 |- b' |& E2）     理想流动，在直径2mm，170cm，流动距离超过100cm。
3）     最小厚度1/1000mm
2 x5 W, \, f& k4）     模温过高会导致硫化，从而引起流动受阻。
8 u' W3 E' D* Z. `* \# v$ |3 m- S5）     层流可避免气泡
5 p( Z: l1 B5 g0 R6 h3 N4 D6）     高速注射会导致湍流
( \4 j! S: K; G1 a4 k4 ?$ N7）     物料的黏度会改变流动的模式
& R- J, u0 O9 W9 j1 D8）     湍流导致白点。
. ~8 r2 I, O6 M1 i9 _) L) P& x因此模具的设计要注意以下几个方面：
1）    为了避免湍流和喷射，使用小注胶口。
2）    使用针状或翼状注胶口
3 }5 y8 ]! d8 ]9 n6 L6 m3）    用T型导向栓代替柱形导向栓，脱模时采用射出气枪，加隔热层/板。
  l6 V! i8 ~$ {4）    不要使用含阻聚剂的防锈剂/油，一般可用甲苯、二甲苯等此外，固化的LSR容易黏在金属表面上，应用最为普遍的脱模技术包括顶针顶出和空气推顶。

5 ]: w3 e+ s# A, c通过以上信息，可以看到硅胶注塑主要解决的问题在于其混合、计量部分，以及螺杆的密封、模具的设计。