液态硅橡胶注塑成型工艺解读.docx

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1、液态硅橡胶注塑成型工艺解读硅胶在市场上的运用因其不会释放有毒物质且触感松软舒适，能耐高温及低温(-60c+300c) 良好物化性而被广泛运用，很少有他种聚合物可与它匹敌。强而有力的弹性体，且更赛过橡胶的密封性，优异的电绝缘性及对化学品、燃料、 油、水的抵抗力，可应付不良环境之良好材料。 工业上如: 油封、键盘按键、 电器绝缘料、汽车另件，生活用品如: 奶嘴、人工导管、 呼吸器、蛙镜、皮鞋 球鞋内垫、食品容器等，硅胶可区分固态及液态，前者加工方式以热压移转，后者原料则以射出成型为主，液态在设备投资及原料本钱上虽较高，但其 生产速度快， 加工程度低及废料少等因素来观看，利用液态硅胶射出成型，在追求

2、精准、速度、自动化的注塑生产工业，必定是将来导向趋势。从注塑机厂家的角度来看，进展 LSR 射出成型机也是很有前景的，LSR 射出成型机在机器配备上和一般塑料射出成型机最大的不同在于供料系统，其余针对材料的特性转变料管、螺杆、模具及把握系统的设计，这对当前国内注塑机制造厂而言是另一项拓展商机及机器附加价值的方式，目前一般注塑机市场竞争已趋白热化， 相当剧烈。展望将来市场及顾客需求，进展硅胶射出成型专用机，是另辟蹊径的好途径。液态硅胶(Liquid Silicone Rubber)，分为 A 胶与 B 胶，利用定量装置把握两者为 1:1 之比例，再透过静态混合器(Static Mixer)予以充

3、份混合，注入射出料管后再进展射出成型生产。将液态硅胶射入热浇道模具，制作硅胶制品，可到达一次成型)无废料及可自动化等优点。在过去的三到五年里，热固性液体硅橡胶(LSR)的注塑技术得到了快速的发展。LSR 的注塑设计与刚性工程热塑料有着重要的差异，这主要是由于这两种橡胶的物理性质，如低粘度，流变学性质(快速固化)，剪切变稀性质，以及较高的热膨胀系数等区分较大。由于 LSR 的粘度较低，因此它在注射成型过程中，即使在注射压力较低的状况下，填充流速也可以较快，但是为了避开空气滞留，对模具通风的要求更加严格。总的来说，现代 LSR 的快速硫化的循环时间更短(某些状况下循环时间不到 20秒)，为了充分利

4、用这一特性，加工机械、注射成型机以及部件转移系统等必需相互协作，作为一个高度集成的整体运作。 冷流道成型 现代冷流道体系充分利用了LSR 剪切变稀的性质，真正到达了无铺张，无毛边成型。在过去的三到五年里，冷流道模塑在制造业中的优势地位急速上升，并导致橡胶产品的产量增加、废品减 少、劳动本钱降低等良好的势头。 LSR 不会在模具中收缩，这一点和热塑性塑料类似。但是由于膨胀系数较高，加热时会发生膨胀，冷却时却仅有微小的收缩。因此，部件通常不能在模具中保持准确的侧边距，只有在外表积较大的空腔中才可以保持。 与热流道模塑相像，在冷流道加工中，热固 LSR 应保持较低温度和可流淌性，以确保没有物料的损失

5、。这种加工方法最适用于在清洁的室内环境中生产大 小、构造相像的大体积部件。抱负模型是在人为因素影响最小的设备中昼夜不停的运转，并逐步增大运转周期(日或周)。 目前所用的冷流道设备有两种根本类型， 即闭合系统和开放系统，它们各有优缺点。注射循环中，闭合系统在每一个管道中都承受“开动销”或“针形阀”来把握 LSR 橡胶的流量。而开口系统则依据注射压力的大小，利用“收缩嘴”和阀门来把握物料的流量。 与开口系统相比较，闭合系统最典型的特点是在较低的注射压力下进展注塑。设备中可调控的“节流口”可以对不平衡的分流道以及物料的不同剪切变稀性能进展微调。缺点是对某些给定大小的部件和模具，设备需作额外的调整。

6、开放系统利用通过喷嘴或者阀门的高剪切速率，在注射压力降低时，进展截流。一般状况下，开放系统的空腔填充时间要比闭合系统略微短一些。开放系统由于分流道和喷嘴较小，空腔密度较高。分流道则要求自然平衡，并与物料本身的流变性能严格匹配。由于开放系统的流道尺寸较小，所以通常不用可调“节流口”，只需一般阀门就可以很好的把握流量，并获得最正确的压力点。 分模线 设计液体硅橡胶注射成型模具时，首先要考虑分模线的位置，由于分模线内部需设置一些通道，利用这些通道完成通风任务，通风孔必需设置在注射物料最终到达的模具末端。预先考虑以上因素，有助于避开空气的夹带和焊接线边缝强度的损失。 由于 LSR 的粘度低，所以必需确

7、保分模型线的准确度， 避开消灭毛边。虽然如此，最终产品上的分模线清楚可见。部件的几何外形和分模线的位置还会影响脱膜过程。在部件设计中，稍微的根切有助于确保被塑部件与模具空腔之间结实的结合在一起。 收缩 虽然液体硅橡胶在注射成型过程中没有收缩，但是由于硅橡胶具有较高的热膨胀系数，因而在脱膜、冷却后通常会有 2,3, 的收缩。准确的收缩数据主要取决于物料配方，但是从加工的观点来看，设计者假设在构思的时候，预先对影响收缩的一些因素有所考虑的话，最终的收缩状况会有所变化，这些因素主要包括加工的温度，物料脱膜的温度，空腔压力等。 另外要考虑的是注入口的位置，由于通常物料在流淌方向上的收缩要比其垂直方向的

8、收缩来得明显些。另外，部件的尺寸也是一个影响因素，一般来说，部件越厚，收缩越小假设在实际应用中要求二次硫化，则还要考虑额外增加 0.5%,0.7%的收缩。 通风 当模具空腔关闭时，空气滞留在内，随着 LSR 的注射，空气首先被挤压，接着渐渐被填料赶出空腔，由于 LSR 的粘度较低，空腔很快被填充。在快速填料过程中，假设空气不能完全被赶出空腔，将会夹带在硫化后的物料中(通常表现为沿部件周边一圈白边或是内部光滑的小气泡)。典型的通气管道宽 1,3mm，深0.004,0.005mm，现已成功应用于生产中。 排解空腔滞留空气的最正确方法，是在每一个注射成型循环中，承受抽真空的方法将空腔中滞留空气赶走。

9、就是说，在设计分模线时确保模具密闭，真空泵通过模具开关下面的夹具将全部空腔抽真空。一旦真空度到达预想标准要求，马上关闭模具，开头注射。 还有一种成功应用的方法是，利用调整夹具力度到达赶走空气的目的。制造者在夹具力较低时 LSR 填充至空腔的 90,95,，之后再将夹具力度调高，同时避开积压液体硅橡胶溢出，产生毛边。 注入口 一个适宜的加工设计，既期望阀门的痕迹小而结实，又期望阀门的位置不易觉察，这是格外困难的。但是假设将阀门设置在非临界区域或内外表上， 就可以避开很多麻烦，例如前面提到的，利用冷流道系统进展 LSR 材料的注射成型就可以省去注入口痕迹的消退，从而避开了劳动集约型的生产过程和大量

10、物料的铺张。很多状况下，无注入口设计也将缩短循环时间。 假设承受冷流道系统，在热空腔与冷流道之间设置有效的隔离温度是格外重要的。假设分流道太热，物料在注射前就开头固化，而假设冷却太快的话，它会从模具阀门区域吸取过多热量，防碍固化的完成。闭合系统的阀门或是开动销，一般设计为 0.5,0.8mm 之间，以保证销和它四周流淌的物料的活动空间。而开口系统中，喷嘴和阀门通常要小一些(0.2,0.5mm)，这样可以较好的把握流量。 对于低粘度的 LSR 来讲，假设是通过传统注入口注入物料，例如埋伏式阀门或是锥形阀门，那么喂料直径要略小些。(注入口直径通常在 0.2,0.5mm 之间。) 脱模 除非是较特别

11、的配方，一般固化 LSR 简洁粘在金属外表上，这给脱模带来了肯定的困难。虽然如此，目前 LSR 橡胶的热撕裂强度还是能够满足脱模要求的，在脱模后根本没有损失。应用最为普遍的脱模技术设备，包括分馏柱塔板，推顶销和空气推顶。其他应用较多的方法包括滚筒扫除 机，排解塔，和机器人操作。 使用推顶系统时，必需使推顶系统保持在相近的公差范围内。假设推顶销和套管之间去除过度，或是元件磨损时间过长，都会引起部件毛边的消灭。反锥形或蘑菇形推顶器的接触压比较大，可增进系统的密闭性，因而成效很强。 模具材料 一般状况下，护圈板都是承受非合金加工钢(no. 1.1730, DIN code C45W)来制造的。由于模

12、板要暴露在 170?,210?的高温下，所以应当承受预回火的钢材(no. 1.2312, DIN code 40 CrMnMoS 8 6)制造，以提高抗冲压性能。具有空腔的模板最好承受耐温性好的弹性热钢为材料。 针对像抗油品级这类高填充 LSR 材料，推举使用更强硬的材料，例如镀铬钢和粉末金属都在这一应用上有了较大的进展(钢 no.1.2379, DIN code X 155 CrVMo 12 I)。在为研磨性物料 制作模具时，要留意使用特别的插件或者其他可替换加工工具，这样元件磨损后可以单独替换，而不必更换整个模具。 模具空腔外表的优劣对部件的品质有重要的影响，简洁讲，铸好的部件会将模具空腔

13、的原貌准确的复制下来。抛光钢对于透亮部件显得格外重要。外表经过处理的钛/镍钢具有很高的抗磨损力量，而 PTFE/镍更加简洁脱膜。LSR 材料在某种程度上具有研磨特性，因而最好不要选择铝质材料。在经济条件允许的状况下，选用最好的金属材料，以便得到更好的相容性，同时便于由粗产品加工为最终产品。 温度把握 LSR 成型工艺 中，典型的加热方式是电加热，通常承受电热丝加热器、加热管或者加热盘。LSR 的一次型固化过程中，模具内温度的均匀安排是格外重要的。在大型模具中，最经济的加热方法是“油温把握法”。 用绝缘板包裹模具，也有助于削减热损失。假设外表温度下降过快，会使物料的固化速度降低，不断抑制部件的释

14、放，影响部件的品质。加热器与分模线之间保存一段距离，可以大大避开模板的弯曲与变形，但是会使铸好的部件消灭毛边。 假设模具是为冷流道系统设计的，那么在冷热界面上必需有适合的隔离，这是必不行少的。像 3.7165(Ti Al 6V4)这样的钛合金，相比其他钢材料来说，其热导性能差，因此是冷热隔离的良好材料。对于整体模具加热体系，应当在模具与模板之间放置绝缘层，把热损失降低到最小。 模拟设计LSR 分流道系统中，LSR 将均匀填充全部的模具空腔，在这样的一个体系中，LSR 分流道规划的平衡显得格外重要。承受电脑物流淌力学模拟软件来设计分流道阀门和通风口，可以帮助模具的改进，避开反复试错法的高消耗。其

15、试验结果可以用填充争辩来论证，但是，正确的模拟要求工程师对所注塑的 LSR 配方的机械反响性能了如指掌。利用有限元分析法进展部件设计的试验，可无视高应力区。 小结予以恰当的设计和规划，LSR 材料的注射成型是一项经济收益好，操作相对简洁的生产工艺。充分理解注射成型与流程设计的原则，制造者即可在避开消灭问题的同时， 进展高效生产，信任 LSR 精彩的空腔填充性能和快速硫化特性，必将带来高品质、高产出的工业效应.古今名言敏而好学，不耻下问孔子业精于勤，荒于嬉;行成于思，毁于随韩愈 兴于诗，立于礼，成于乐孔子 己所不欲，勿施于人孔子读书破万卷，下笔如有神杜甫读书有三到，谓心到，眼到，口到朱熹 立身以

16、立学为先，立学以读书为本欧阳修 读万卷书，行万里路刘彝黑发不知勤学早，白首方悔读书迟颜真卿 书卷多情似故人，晨昏忧乐每相亲于谦 书犹药也，善读之可以医愚刘向 莫等闲，白了少年头，空悲切岳飞 发奋识遍天下字，立志读尽人间书苏轼 鸟欲高飞先振翅，人求上进先读书李苦禅 立志宜思真品德，读书须尽苦功夫阮元 非淡泊无以明志，非安静无以致远诸葛亮 熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟孙洙唐诗三百首序书到用时方恨少，事非经过不知难陆游 问渠那得清如许，为有源头活水来朱熹 旧书不厌百回读，熟读精思子自知苏轼 书痴者文必工，艺痴者技必良蒲松龄声明访问者可将本资料供给的内容用于个人学习、争辩或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律的规定，不得侵害本文档及相关权利人的合法权利。感谢合作