シリコーンゴムの原材料は一般的に、ハイコンシステンシーゴム(HCR)、液体シリコーンゴム(LSR)、および常温加硫シリコーンゴム(RTV-1およびRTV-2)の3種類に分けられ、それぞれの成形プロセスが異なります。各原材料形態には、特定の成形プロセスが必要です。
シリコーンプロトタイプの製造に利用可能なプロセスには、RTV(常温加硫)成形、圧縮成形、トランスファー成形、射出成形ソリューションがあります。
液体射出成形(LIM)
液体射出成形(LIM)は、液体シリコーンゴムを使用して、未硬化状態から硬化した部品に原材料を固定するプロセスです。
液体射出成形プロセスは、2成分の液体シリコーン化合物(AおよびBの部品)を一定の比率(A:B = 1:1)で、材料ドラムやバケツから油圧または空気圧でメーター式のポンピングシステムを使用して静的ミキサーに供給し、2つの成分を均一な懸濁液にします。次に、LSR材料はランナーとゲートシステムを通じて金型キャビティに射出されます。最終的に金型が加熱され、熱と圧力がLSRに適用されることでゴムが固体部品に変わります。サイクルが終了すると、部品は金型から取り外され、次のサイクルが始まります。
LSR成形は、丈夫で柔軟、精密、高品質の部品を大量に作成するためのプロセスです。液体シリコーン射出成形は、非常に水を弾く特性と耐性を持つ部品を生産します。これにより、精密なサイズ調整が必要なシール、膜、電気コネクタ、その他多くの医療、商業および家庭用の用途に最適です。
利点
- 従来の圧縮成形に比べて硬化時間が短い。
- 繰り返し精度が高く、厳密な公差/精密部品に適している。
- 優れた透明度、材料は流れに沿ってインラインで着色できる。
- クローズドモールド射出は、複雑な形状やオーバーモールディングの成形をサポートします。
欠点
- 初期投資/シャットダウンコストが高く、高容量の用途に適しています。
- ランナーシステムは、冷却ランナーシステムや低廃棄オプションを使用しない場合、材料重量が増加する可能性があります。
圧縮成形
圧縮成形またはトランスファー成形は、シリコーンゴム製品の成形に一般的に使用される方法で、通常は高粘度ゴム(HCR)シリコーンを使用します。圧縮成形では、材料が2枚のプレートの間に置かれます。加熱されたプレートが圧縮され、余分な材料が部品の分割線に沿って流れ出ます。
圧縮成形は、一般的に前加熱された成形材料を最初に開いた加熱された金型キャビティに配置し、金型を上部力またはプラグ部材で閉じ、圧力を加えて材料が金型全体に接触するようにし、熱と圧力が保持されるまで成形材料を硬化させる方法です。プロセスでは、部分的に硬化した熱硬化樹脂が使用され、粒子状、粘土状の塊、またはプリフォームの形で使用されます。
トランスファー成形は、圧縮成形とは異なり、プレスが材料をランナー、スルー、ゲートシステムを通じて金型のキャビティに移送します。トランスファー成形は、特別な材料特性を要求するシリコーン部品や、少量から中規模の年間生産量に適した処理方法として選ばれることが多いです。
利点
- 圧縮成形は射出成形よりも効率的であり、1ユニットあたりのコストが低く、大量生産に適しています。
- 圧縮成形は、RTV液体シリコーンのような簡単な取り扱いや迅速なプロセス開発に比較して、プロトタイプのためのインサート、ファブリック、エンキャプスレーティング成形を可能にします。シリコーンマイクロ成形部品のプロトタイピングは、制御された取り扱いや短い工具およびプロセス開発時間、低コストで圧縮金型に最適です。
- 圧縮成形プロトタイプは、射出成形金型から得られるプロトタイプと同じ品質、表面仕上げ、分割線位置、およびフラッシュ公差を持つことができます。
欠点
- 圧縮成形のもう一つの欠点は、成形前に材料の計量と再成形を行う時間です。HCRシリコーンの生産は大量の廃棄物材料を生成し、高い労働コストがかかり、必要なすべての手順を収容するためにかなりの床面積、工具、設備が必要です。
押出成形
押出成形は、パイプ、ホース、ストロー、カーテントラック、棒、繊維などを製造するための製造プロセスです。顆粒が溶けて液体となり、ダイを通して押し出され、長い「チューブ状」の形を形成します。
RTV成形
シリコーンゴムの常温加硫成形は、RTVシリコーンゴム原材料、通常は2成分のスズ硬化シリコーンまたはプラチナ硬化シリコーンを使用し、混合後に常温で硬化します。もう一つは、RTV-1シリコーンが空気と接触して硬化するものです。
利点:RTV成形は、低い設備投資と原材料の入手可能性のため、魅力的です。RTVシリコーン金型では、一度金型が作られた後、部品を作るのは簡単な充填と待機のプロセスです。
欠点:RTV成形は時間がかかり、硬化時間は30分から数時間まで延びます。生産速度と1部品あたりのコストは、処理時間によって大きく決まります。
シリコーンゴムの圧縮成形、トランスファー成形、射出成形技術、またはRTV成形は、それぞれに利点と欠点があります。シリコーンゴムの製造業者を決定する際には、シリコーンゴムがどのように成形されるかについて異なるプロセスを理解することが重要です。