液態欢迎您 注塑成型技術工藝詳解與注意事項
液態矽膠(Liquid Silicone Rubber),即LSR,是一種無毒、耐熱、高複原性的柔性熱固性材料,其流變行為主要表現為低黏度、快速固化、剪切變稀以及較高的熱膨脹係數。
LSR,分為A膠與B膠,利用定量裝置控製兩者為1:1之比例,再透過靜態混合器(Static Mixer)予以充分混合,注入射出料管後再進行射出成型生產, 將液態矽膠射入熱澆道模具,製作爱游戏官网 ,可達到一次成型﹑無廢料及可自動化等優點。
LSR廣泛應用於醫療健康行業,比如製作密封輸液係統、型圈透析過濾器、助聽器組件、嬰兒奶嘴、母親乳頭罩、家電吸入閥、醫療器械的組件等等。
其產品表現為較好的熱穩定性、抗寒性,優良的電絕緣性能,有良好的彈性和防水防潮性,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B組分,混合機的工作將A組分和B組分以精確的1:1比例充分混合。又因部分製品為有色設計,所以配有顏色泵組及顏色計量部分。A+B組分、添加劑、顏色等充分混合後進入塑化係統。
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模具中,在模溫170~200℃下,矽膠發生固化反應。當使用冷流道係統時,值得注意的是流道要足夠冷。為了避免漏膠,針閥安裝在模具部件的表麵,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
可上下移動送料,能夠很好的保持壓力,由於A、B 泵之間相連,並同步由
液壓氣動控製,因此這種形式的喂料係統比較可靠、精確。
2)單向泵
是一種通用型,隻能單項送料。
3)帶有止逆閥的同步單項泵
4) 計量筒係統
主要與單項泵相配合使用。
2、液態矽橡膠注射成型機的關鍵部件
1)由於 LSR 的低黏度性,在加工過程中要考慮材料的回流和漏膠,因此對螺杆的密封是必須的。
2)為了防止 LSR 固化,要采用針閥射嘴。
3)A、B 兩組分的混合、計量部件。
3、模具的設計
在模具設計中,一般有以下幾種形式:
1) 熱流道
比較浪費物料,設計簡單,成本低,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,冷卻時卻有微小的收縮,因此部件不能在模具中保持精確的側邊距。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,在注射循環中,閉合係統在每一個流道中都采用“封膠針”或“針形閥”來控製LSR材料的準確計量。矽橡膠具有顯著的受熱膨脹特性,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點。
因此模具的設計要注意以下幾個方麵:
1)為了避免湍流和噴射,使用小注膠口;
2)使用針狀或翼狀注膠口;
3)用 T 型導向栓代替柱形導向栓,脫模時采用射出氣槍,加隔熱層/板;
4)不要使用含阻聚劑的防鏽劑/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)理想流動,在直徑 2mm,4250px,流動距離超過 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)物料的黏度會改變流動的模式;
8)湍流導致白點。
產品常見問題以及解決對策
1、製品不完全固化
原因 |
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,提高加料速度和背壓 |
非1:1混合 |
檢查泵的壓力,提高供料係統壓力 |
2、產品表麵不熟(表麵不幹)
原因 |
措施 |
空氣汙染 |
檢查氣路,用幹燥劑更換濾油器 |
硫化的時間未能掌控好 |
調整硫化時間 |
脫模劑影響 |
更換脫模劑 |
表麵汙染 |
檢查工人使用手套是否幹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,用測溫計測量 |
檢查加熱棒 |
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檢查傳感器及其位置 |
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延長時間 |
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預熱內嵌件物品 |
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保壓時間太短 |
延長保壓時間 |
射嘴頂模時間主短 |
延長射嘴頂模時間 |
4、產品有雜質
狀況 |
原因 |
措施 |
黑線 |
換料或模具、螺杆磨損 |
清洗管道檢查防回流閥降低加料速度或減少背壓 |
硬膠 |
膠口不熟 |
延長射嘴頂模時間 |
冷流道固化 |
降低冷卻體係溫度 |
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螺杆或靜態混配管攪拌固化 |
定期清洗 |
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微小凝膠 |
攪拌原因 |
提高加料速度或提高背壓 |
螺杆固化 |
冷卻螺杆 |
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螺杆轉速太快 |
降低螺杆轉速 |
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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 |
色斑 |
加色 |
控製穩定加色 |
提高加色量 |
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靜態攪拌器 |
提高螺杆轉速 |
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檢查加色口(太大/堵塞) |
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流痕 |
色漿分散 |
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更換色漿批號 |
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改變注膠口形狀 |
6、產品變形或者燒焦
狀況 |
原因 |
措施 |
融膠點 |
溫度過高 |
降低溫度 |
注射速度太快 |
控製注射速度 |
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排氣 |
擴大排氣口或槽 |
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困氣 |
注膠口形狀 |
使用膜注膠口 |
膠料裏有氣 |
正確排氣 |
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螺杆後退 |
減少螺杆後退距離或不後退 |
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製品有氣泡 |
控製注射速度 |
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抽真空 |
模具抽真空 |
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固化時間太短 |
延長固化時間或提高溫度 |
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射嘴頂模 |
調整射嘴頂模的角度和壓力 |
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溫度過高 |
降低溫度 |
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注射速度太慢 |
提高注射速度 |
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注膠口太小 |
增大注膠口 |
7、產品表麵缺料或縮水
狀況 |
原因 |
措施 |
缺料 |
供料太少 |
提高供料壓力 |
檢查閥門 |
檢查回流環 |
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溫度太高 |
降低模溫 |
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注射速度過慢 |
提高注射壓力 |
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增大注膠口 |
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降低鎖模力 |
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粘度過高 |
增大注膠口和流道 |
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增大排氣口 |
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模具抽真空 |
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飛邊 |
射嘴關閉 |
計量體積控製 |
提高鎖模力 |
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凹痕 |
射嘴頂模時間太短 |
延長射嘴頂模時間 |
通過以上信息,可以得出液態矽膠製品注塑主要解決的問題在於:混合、計量部分,以及螺杆的密封、模具的設計。
以恰當的設計和規劃,LSR材料的注射成型是一項經濟收益好,操作相對簡潔的生產工藝。充分理解注射成型與流程設計的原則,製造者即可在避免出現問題的同時,進行高效生產,必將帶來高品質、高產出的工業效應