גומי סיליקון נוזלי (LSR) הוא חומר דו-רכיבי המתאפק במהירות עם פלטינה (Pt) כזרז. זה יכול להיווצר על ידי הזרקה. שיטת ההזרקה יכולה להשיג ייצור המוני, הצלבה ואשפרה מהירה, וייצור חוזר ויציב. .
למוצרי הזרקת סיליקון נוזלי יש יציבות תרמית טובה, עמידות בפני קור ובידוד חשמלי מעולה, ולא יפיקו חומרים רעילים בעת שריפה. תחומי היישום של סיליקון נוזלי הם רחבים ביותר, כגון מוצרי בריאות, מכוניות, מוצרי תינוקות, מכשירים רפואיים, ציוד צלילה, כלי מטבח ומוצרי איטום, וכו'. גומי סיליקון נוזלי הוא חומר שאין לו תחליף בתכנון הייצור הנוכחי.
01 תהליך היווצרות של גומי סיליקון נוזלי (LSR)
תהליך הדפוס של גומי סיליקון נוזלי (LSR) דורש שלושה שלבים בלבד: "מדידה וערבוב", "יציקה" ו"ריפוי והתקבעות".
לגומי סיליקון נוזלי (LSR) יש נזילות מצוינת, ויש לו מוצקות וגמישות לאחר ריפוי בתבנית, כך שניתן לעצב מוצרי הזרקת סיליקון נוזליים עם מבנים וחתכים בלתי רגילים, שהם חומרי הזרקה אחרים, כגון פלסטיק או אלסטומרים תרמופלסטיים. וכו' לא יכול לעשות את זה.
גומי סיליקון נוזלי (LSR) מיוצר בדרך כלל בהזרקה על ידי מכונת הזרקה. ציוד הדפוס דומה לזה הנפוץ עבור תרמופלסטיים, אך הדרישות לפרטים אינן זהות לחלוטין.
גומי סיליקה נוזלי (LSR) הוא חומר גלם נוזלי דו-רכיבי או דו-רכיבי, המחולק לרכיב נוזלי A ורכיב נוזלי B. האריזה הנפוצה ביותר בשימוש מסחרי היא דלי של 20 ק"ג (כ-5 גלונים) או אריזת תוף של 200 ק"ג (כ-55 גלונים). מכלול הדלי או התוף ממוקם במשאבה בלחץ גבוה המצוידת בצלחת עוקב מדויקת כדי לדחוף את הרכיבים הצמיגים מתוף האריזה דרך משאבות בקרה מדויקות בלחץ גבוה, ולהשתמש במכשיר הערבוב כדי לערבב במדויק רכיבים נוזליים A ו-B ביחס של 1:1 מערבבים היטב. בנוסף, מכיוון שחלק מהמוצרים מעוצבים עם צבעים, ניתן להתקין קבוצת משאבות להוספת צבע ומכשיר מדידת צבע המצויד בחומרי צבע לערבב מלא של נוזל A, נוזל B, תוספים, חומרי צבע וכו' בסטאטי. מערבל לפני הכנסתם למערכת הפלסטיק. במערכת הערבוב, מדיום הקירור חייב להבטיח שניתן לשמור את התערובת בטמפרטורת קירור מבוקרת (10~20 מעלות) כדי למנוע התרחשות מוקדמת של תגובות צולבות או ריפוי, ותערובת הסיליקון הנוזלית במצב מקורר יכולה להישאר יציבה למשך מספר ימים .
לבורג הפלסטי המוקדש לסיליקון נוזלי יש פונקציות של הומוגניזציה וערבול בו זמנית. התערובת מוזרקת לתבנית היציקה בטמפרטורה גבוהה דרך הבורג. בטמפרטורת התבנית של 170 ~ 200 מעלות, תגובת ההצלבה הראשונית מופעלת כדי לגרום לחומר הסיליקון לעבור תגובת ריפוי ולעצב את המוצר הסופי. כאשר תבנית הסיליקון הנוזלית משתמשת במערכת הזנת ראנר קרה, כדאי לשים לב שטמפרטורת הראנר צריכה להיות נמוכה וקרה מספיק. בנוסף, על מנת למנוע דליפת חומר או דליפת דבק, יותקן התקן שסתום המחט על פני חלק התבנית, ושסתום המחט יסגור מיד את הזרבובית לאחר השלמת ההזרקה.
02 שיקולים עבור ציוד דפוס ועיבוד של גומי סיליקון נוזלי (LSR)
מרכיבי מפתח של מכונת הזרקת גומי סיליקון נוזלי
• בשל הצמיגות הנמוכה של גומי סיליקון נוזלי, יש להתחשב בזרימת החומר חזרה ובדליפה במהלך העיבוד, ולכן דרישות האיטום של בורג ההזרקה חשובות מאוד.
• על מנת למנוע אשפרה מוקדמת רגיש לטמפרטורה של גומי סיליקון נוזלי, תכנון בידוד החום בין מכונת ההזרקה לתבנית חשוב מאוד. עדיף להשתמש בזרבובית שסתום מחט, ולסגור את הפיה מיד לאחר השלמת ההזרקה.
• מכשיר ערבוב ומדידה לשני רכיבים של נוזל A ונוזל B.
מערכת האכלה כמותית
למערכת האכלה כמותית יש את הצורות הבאות לבחירה:
• המשאבה הדו-כיוונית יכולה לנוע מעלה ומטה כדי להזין חומרים, שיכולים להיות בעלי אפקט ייצוב לחץ טוב יותר. משאבות נוזל A ו-B מחוברות ונשלטות באופן סינכרוני על ידי מנגנון הידראולי ופנאומטי. לכן, סוג זה של מערכת האכלה ניתן לשלוט בצורה מדויקת יותר. מדידה ואמינות גבוהה.
• המשאבה החד-כיוונית היא מסוג כללי, ויכולה לבחור רק פריט אחד להאכלה.
• משאבה חד-כיוונית סינכרונית עם שסתום אל-חזור.
• מערכות צילינדר מדידה משמשות בעיקר בשילוב עם משאבות חד-כיווניות.
עיצוב עובש
מבחינת שיקולי עיצוב, יש בדרך כלל את הצורות הבאות:
• שיטת ה-hot runner מבזבזת חומרים, פשוטה בעיצובה ובעלות נמוכה, והיא משמשת בעיקר למוצרים בקנה מידה גדול.
• הרץ הקר עם שסתום המחט יכול להיות אוטומטי ומחזור הדפוס קצר.
• למערכת הרץ הקר ללא שסתום מחט, בשל מקדם ההתפשטות הגבוה של גומי סיליקון נוזלי, הוא יתרחב בחימום, אך יתכווץ מעט בקירור, כך שהמוצר המוגמר אינו יכול לשמור על שולי צד מדויקים בתבנית, כך שהוא מומלץ יותר, מערכת הרץ הקר של שסתום המחט משמשת לעיבוד.
• הסיליקון הנוזלי צריך לשמור על טמפרטורה נמוכה ונזילות. הרץ הקר מאמץ מערכת סגורה. במהלך מחזור עיבוד ההזרקה, המערכת הסגורה משתמשת ב"מחט אטימה" או "שסתום מחט" בכל ערוץ זרימה כדי לשלוט בגומי הסיליקון הנוזלי. מדידה מדויקת. בשל מאפייני ההתפשטות התרמית המדהימים של גומי סיליקון, קצב ההתכווצות הוא 2 עד 4 אחוזים (טמפרטורת ריפוי התגובה היא 150 מעלות), ולגומי סיליקון יש מאפיינים של עיוות דחיסה. הניתוח של ריפוי זרימת/תגובה של סיליקון נוזלי הוא כדלקמן:
• התגובה הכימית והריפוי של סיליקון נוזלי דורשת זמן תגובה מסוים.
• Ideal flow field (flow length ratio), in a flow channel with a diameter of 2mm and a length of 170cm, the flow distance of liquid silicone melt can exceed 100cm (L/t >500).
• עובי מינימלי 1/1000 מ"מ.
• טמפרטורת עובש מוגזמת תוביל לאשפרה מוקדמת של חיבור צולב תגובתי, מה שיגרום להגבלת זרימה.
• זרימה למינרית מונעת בועות אוויר.
• הזרקת מהירות גבוהה עלולה לגרום לזרימה סוערת.
• צמיגות החומר תשנה את דפוס הזרימה.
• דפוסי זרימה סוערים או סוערים נוטים לגרום לכתמים לבנים.
בהתבסס על הניתוח והתיאור לעיל, יש לשים לב לנקודות המפתח הבאות בעיצוב התבנית:
• כדי למנוע מערבולות וסילוף, השתמש בפינים קטנים יותר או בשערי כנף.
• השתמש בפינים מובילים בצורת T במקום בפינים מובילים גליליים כדי להגביר את דיוק מיקום התבנית.
• יש להוסיף בידוד או פנלים.
• אין להשתמש בחומרים נגד חלודה/שמנים המכילים מעכבי פילמור. בדרך כלל, ניתן להשתמש בטולואן, קסילן וכו' כדי לנגב את התבנית. בנוסף, קל להדביק את הסיליקון הנוזלי המתרפא למשטח המתכת, וטכניקות הפירוק הנפוצות ביותר כוללות פליטת אצבעונים ופליטת אוויר. דרך המידע הנ"ל ניתן לראות שהבעיות העיקריות שיש לפתור בטכנולוגיית הזרקת סיליקון הן חלקי הערבוב והמדידה, כמו גם איטום הבורג ועיצוב התבנית.
03 מסקנה
הזרקה של גומי סיליקון נוזלי היא טכנולוגיית עיבוד ייחודית יחסית, ולכן יש צורך בהבנה בסיסית של גומי סיליקון נוזלי (LSR), ולתת עיצוב ותכנון מתאים ונכון בעיצוב המוצר, עיצוב התבניות ועיבוד הייצור. ולהבין היטב הזרקת סיליקון נוזלי. עקרונות הדפוס ותכנון תהליך הייצור יכולים למנוע בעיות במוצר ולייצר מוצרי סיליקון נוזליים באיכות גבוהה ויעילות גבוהה.
עיבוד הזרקה של גומי סיליקון נוזלי הוא כיום שוק עם יתרונות כלכליים טובים, ויש מגמה הולכת וגוברת בענף למוצרי סיליקון נוזליים, ויהיו יותר ויותר מוצרי יישום חדשים, אשר בהכרח יובילו ליותר עובש. חברות עיבוד משקיעות בייצור מוצרי סיליקון נוזלי, מה שגם יהפוך את רשת תעשיית הזרקת הסיליקון הנוזלית לחזקה יותר.