液態矽橡膠製品注塑成型技術工藝詳解與注意(yì)事項
發表時間:2019-08-15
液態矽膠(Liquid Silicone Rubber),即LSR,是一種無(wú)毒、耐熱、高複原性的柔性熱固性材料,其流變行為(wéi)主要表現為低黏度、快速(sù)固化、剪切變稀以及較高(gāo)的熱膨脹係數。
LSR,分為A膠與B膠,利用定量(liàng)裝置控製兩者為1:1之比例,再透(tòu)過靜(jìng)態(tài)混合器(Static Mixer)予以充(chōng)分混合,注入射出料(liào)管後再進行射出(chū)成型生產, 將液態矽膠射入熱澆道模具,製作矽膠製品,可達到一次成型﹑無廢(fèi)料及可自動化等優點。

LSR廣泛應用於醫療健康(kāng)行(háng)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(liáo)器械的組件等等。
其產品表現為較好的熱穩(wěn)定性、抗寒性,優良的電絕緣性能(néng),有良好的彈性和防水防潮性,耐酸、堿等多種化(huà)學物質的侵(qīn)蝕,燃(rán)燒(shāo)時不會產生有毒的物質。
成 型(xíng) 過(guò) 程
LSR為雙組分的液態材料,分為A組分和B組分,混(hún)合機的工作將A組(zǔ)分和B組分以精確(què)的1:1比例充分(fèn)混合(hé)。又因部(bù)分製品為有色設計,所以(yǐ)配有(yǒu)顏色(sè)泵組及顏色計量部分。A+B組分、添加(jiā)劑、顏色(sè)等充分混合後進入(rù)塑化係統。


這種塑化螺杆同時具有均(jun1)化、混合(hé)的功能,通過螺杆將混合料注射到熱模具中,在模(mó)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(gòu)冷。為了避免漏膠,針閥(fá)安裝(zhuāng)在模具部件的表麵,射膠(jiāo)完畢(bì)時,針閥立(lì)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(liào),能(néng)夠很好的保(bǎo)持壓力,由於 A、B 泵之間相連,並(bìng)同步由
液壓氣動控(kòng)製,因此這種形式的喂料係(xì)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(yǒu)止逆閥的(de)同步單項泵(bèng)
4) 計量(liàng)筒係統
主要(yào)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(de)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(de)密封是必須的。
2)為了防止 LSR 固化,要采用針閥射(shè)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(bān)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(yòng)於大製品。
2) 有針閥的冷流(liú)道
可實現(xiàn)自動化,周期短(duǎn)。
3) 無針閥的冷流道

由於 LSR 膨脹係(xì)數較高,加熱時會發生(shēng)膨脹,冷卻時卻有微小的收縮,因此部件不能在模具中(zhōng)保持精確的側邊距。所以可以采用冷流(liú)道加工,LSR應保持較低溫度和流動性,冷流(liú)道采用閉合式係統,在注射循環中,閉合係統(tǒng)在每一個流道中都(dōu)采(cǎi)用“封膠針”或“針形閥”來控製LSR材料的準確計(jì)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(wéi)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(fāng)麵(miàn):
1)為了避(bì)免(miǎn)湍流和(hé)噴(pēn)射(shè),使用小注膠口;
2)使用針狀或翼(yì)狀注膠口;
3)用 T 型導向栓代替柱形導向栓(shuān),脫模時采用射出氣(qì)槍,加隔熱層/板(bǎn);
4)不要使用含阻聚(jù)劑的防鏽劑/油,一般可用甲苯、二甲苯等。
LSR硫化的分(fèn)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(zhí)徑 2mm,4250px,流動(dòng)距(jù)離超過 2500px;
3)最小厚度 1/1000mm;
4)模溫過高會(huì)導致硫化,從而引起流動受(shòu)阻;
5)層(céng)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(liú)動的(de)模式;
8)湍流導(dǎo)致白點。
產品(pǐn)常見問題以及解決對策
1、製品(pǐn)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(guǎn)道汙染(rǎn) | 人(rén)工檢查是否固化,清(qīng)洗(xǐ)係統 |
混合問題 | 檢查(chá)螺杆、射嘴(zuǐ)、、混合器,提高加料速度和(hé)背壓 |
非1:1混合 | 檢查泵(bèng)的壓力,提高供料係統壓力 |
2、產品表(biǎo)麵不熟(表麵不幹)
原因 | 措施 |
空氣汙染 | 檢查氣路(lù),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(jì)影響(xiǎng) | 更換脫(tuō)模劑 |
表麵汙(wū)染 | 檢(jiǎn)查(chá)工人使用手(shǒu)套是否幹淨和布(bù)的種類 清洗模具 |
3、產品硬度不對
原因 | 措施 |
溫度和固(gù)化時間 | 提高溫度,用測溫計測量 |
檢查加熱棒 | |
檢查傳感器及其位置 | |
延(yán)長時間 | |
預熱(rè)內嵌(qiàn)件物(wù)品 | |
保壓時間(jiān)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(shī) |
黑線 | 換料或模具、螺杆(gǎn)磨損 | 清洗管道 檢查防回流閥 降低加料速度或(huò)減少背壓 |
硬膠 | 膠口不熟 | 延長射嘴頂(dǐng)模時(shí)間 |
冷流道(dào)固化 | 降低冷(lěng)卻體(tǐ)係溫度 | |
螺杆或(huò)靜態混配管攪(jiǎo)拌固(gù)化 | 定期清洗 | |
微小(xiǎo)凝膠 | 攪拌原因 | 提高加料速度或提高背壓 |
螺杆固化 | 冷(lěng)卻螺杆 | |
螺杆(gǎn)轉速太快 | 降低螺杆轉速(sù) | |
沙線 | 手套、氣槍 | 更換手套、檢查氣路 |
5、產品有色斑(bān)
狀況 | 原因 | 措施 |
色(sè)斑 | 加色 | 控製穩定加色 |
提高加色量 | ||
靜態(tài)攪拌器 | 提高螺杆轉速 | |
檢查加色口(太大/堵塞) | ||
流痕 | 色漿分散 | |
更換色漿(jiāng)批號 | ||
改變注膠口形(xíng)狀 |
6、產品變形或者燒焦
狀況 | 原因 | 措施 |
融膠點 | 溫(wēn)度過高 | 降低溫度 |
注射速度(dù)太快 | 控製注射速度 | |
排氣 | 擴大排氣口或槽 | |
困氣 | 注膠口形狀 | 使用膜注膠口 |
膠(jiāo)料裏有氣 | 正確排(pái)氣 | |
螺杆後退 | 減少螺杆後退距離或不後退 | |
製品有氣泡 | 控製注射速度 | |
抽真空 | 模具抽真空 | |
固化時間太短 | 延長固化時間或提高溫度 | |
射嘴頂(dǐng)模 | 調整射嘴頂模的角度和壓力 | |
溫度過高(gāo) | 降低溫度 | |
注射速(sù)度太慢 | 提高注射速度 | |
注膠口太小 | 增大注膠(jiāo)口 |
7、產(chǎn)品表麵缺料或縮水
狀況 | 原因 | 措施 |
缺料 | 供料太(tài)少 | 提高(gāo)供料壓力 |
檢查閥門 | 檢查(chá)回流環 | |
溫度太高(gāo) | 降低模溫 | |
注射速度過慢 | 提高注射(shè)壓力 | |
增大注膠口 | ||
降低(dī)鎖模力 | ||
粘度過高 | 增大注(zhù)膠口和流道(dào) | |
增大排氣口 | ||
模具抽真空 | ||
飛邊 | 射(shè)嘴關閉 | 計(jì)量體積控製 |
提高鎖模力 | ||
凹痕 | 射嘴頂模時間太短 | 延長射嘴頂模時間 |
通過以上信息(xī),可以得出液態矽膠製品注塑(sù)主(zhǔ)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(shè)成型是一(yī)項經濟(jì)收益好,操作相對簡潔的生產工藝。充分理解注(zhù)射成型與流程設計的原(yuán)則,製造者即可在避(bì)免(miǎn)出(chū)現問(wèn)題的同時(shí),進行高效生產,必(bì)將帶(dài)來高品質、高產出的工業效應
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