Сырьевые материалы из силиконового каучука обычно включают три типа: Высококонсистентный каучук (HCR), Жидкий силиконовый каучук (LSR) и Силиконовый каучук комнатной вулканизации (RTV-1 и RTV-2), и процессы их формования различаются, каждая форма сырья требует определенных процессов формования.
Доступные процессы для изготовления силиконовых прототипов включают: формование RTV (вулканизация при комнатной температуре), компрессионное формование, трансферное формование, литье под давлением.
Литье под давлением жидкого силикона (LIM)
Литье под давлением жидкого силикона (LIM) — это процесс, используемый с жидким силиконовым каучуком для фиксации сырья из неотвержденного состояния в отвержденную деталь.
Процесс литья под давлением жидкого силикона начинается с двухкомпонентной формулы жидкого силиконового компаунда (компоненты A и B), которые подаются в фиксированном соотношении (A:B=1:1) из бочек или ведер с материалом с помощью гидравлической или пневматической насосной системы с дозатором в статический смеситель, превращая два компонента в однородную суспензию. Затем материал LSR впрыскивается в полость формы через литниковую систему и ворота. Наконец, форма нагревается, и тепло в сочетании с давлением, приложенным к LSR, приводит к тому, что каучук становится твердой деталью. В конце цикла детали извлекаются или выталкиваются из полостей, и начинается следующий цикл.
Формование LSR — это процесс, используемый для создания прочных, гибких, высокоточных, высококачественных деталей в больших количествах. Литье под давлением жидкого силикона позволяет получать детали, обладающие высокой водоотталкивающей способностью и стойкостью. Таким образом, в сочетании с точным размером они идеально подходят для использования в качестве уплотнений, мембран, электрических разъемов и различных других медицинских, коммерческих и бытовых применений.
Преимущества
- Более короткое время отверждения по сравнению с традиционным компрессионным формованием.
- Высокий уровень повторяемости, подходит для компонентов с жесткими допусками / высокой точностью.
- Превосходная прозрачность, материал может быть пигментирован в процессе потока материала для получения цветов.
- Закрытое литье под давлением поддерживает формование сложных геометрических форм и овермолдинг.
Недостатки
- Более высокие затраты на запуск / остановку, лучше подходит для крупносерийного производства.
- Литниковые системы могут приводить к увеличению общего веса материала, если не используются системы холодного литника или другие варианты с низким уровнем отходов.
Компрессионное формование
Компрессионное формование или трансферное формование — широко используемый метод формования изделий из силиконового каучука, при котором обычно используется высококонсистентный каучук (HCR) силикон. При компрессионном формовании материал помещается между двумя пластинами. Нагретые пластины сжимаются, и излишки выдавливаются по линии разъема.
Компрессионное формование — это метод формования, при котором формовочный материал, обычно предварительно нагретый, сначала помещается в открытую нагретую полость формы. Форма закрывается верхней силой или плунжером, прикладывается давление для приведения материала в контакт со всеми областями формы, при этом тепло и давление поддерживаются до тех пор, пока формовочный материал не отвердится. В процессе используются термореактивные смолы на частично отвержденной стадии, либо в виде гранул, пастообразных масс, либо преформ.
Трансферное формование отличается от компрессионного формования тем, что пресс переносит материал через систему литника, спру и ворот в полость формы. Трансферное формование может быть предпочтительным методом обработки для силиконовых деталей, требующих уникальных свойств материала или с низким и средним годовым объемом.
Преимущества
- Компрессионное формование гораздо более эффективно, чем литье под давлением, что приводит к более низкой стоимости единицы продукции, то есть оно лучше подходит для массового производства.
- Компрессионное формование позволяет использовать вставное, тканевое и капсульное формование для прототипов с более простой обработкой и более быстрым развитием процесса по сравнению с литьем жидкого силикона под давлением. Прототипирование микроформованных силиконовых деталей идеально подходит для компрессионных форм благодаря контролируемой обработке, сокращению времени на оснастку и развитие процесса, а также снижению общих затрат.
- Прототипы, изготовленные методом компрессионного формования, могут иметь такое же качество, чистоту поверхности, расположение линии разъема и допуски на облой, как и прототип, полученный методом литья под давлением.
Недостатки
- Еще одним недостатком компрессионного формования является время, связанное с взвешиванием и изменением формы материала перед помещением его в форму. Производство HCR силикона также генерирует значительное количество отходов, влечет за собой высокие трудозатраты и требует значительных площадей, инструментов и оборудования для выполнения всех необходимых этапов.
Экструзионное формование
Экструзия — это производственный процесс, используемый для изготовления труб, шлангов, соломинок для питья, направляющих для штор, прутков и волокна. Гранулы плавятся до жидкого состояния, которое выдавливается через фильеру, образуя длинную «трубообразную» форму.
Формование RTV
Формование силиконового каучука комнатной вулканизации — это широко используемый метод формования для RTV силиконового каучука, обычно двухкомпонентного силикона на основе олова или силикона на основе платины, который отверждается при температуре окружающей среды после смешивания. Другой — RTV-1 силикон, который отверждается при контакте с воздухом.
Преимущества: Использование формования RTV привлекательно из-за низких требований к капитальному оборудованию и доступности сырья. Для силиконовых форм RTV, после изготовления формы, изготовление деталей представляет собой простой процесс заливки и ожидания.
Недостатки: Формование RTV — это медленный процесс с временем отверждения от 30 минут до нескольких часов. Скорость производства и стоимость одной детали в значительной степени определяются временем обработки.
Будь то компрессионное формование, трансферное формование, методы литья под давлением или формование RTV силиконового каучука, каждый процесс имеет свои преимущества и недостатки. При выборе производителя силиконового каучука важно понимать различные процессы, которыми формуется силиконовый каучук.