دليل كامل لعملية تصنيع منتجات السيليكون

تستخدم منتجات السيليكون على نطاق واسع في العديد من المجالات بسبب ميزاتها غير السامة، والمذاق، ومقاومة درجات الحرارة العالية، والأداء المستقر، وما إلى ذلك. في حياتنا اليومية، يمكن العثور على منتجات السيليكون في كل مكان بدءًا من تغذية الأطفال المصنوعة من السيليكون إلى أدوات المطبخ المصنوعة من السيليكون، بدءًا من قطع غيار السيارات إلى المعدات الطبية، ومن منتجات التجميل إلى السلع الاستهلاكية، مثل ألعاب السيليكون والهدايا.

يتم الترحيب بمنتجات مطاط السيليكون ليس فقط بسبب خصائصها الفيزيائية عالية الجودة ولكن أيضًا لأن تركيبها الكيميائي يعتمد على وحدات متناوبة من السيليكون والأكسجين. يمكن تصنيعها باستخدام قواعد عضوية وكربونية مختلفة، بالإضافة إلى مواد مضافة ومواد مالئة مدمجة في إطارها الجزيئي لإنشاء منتجات ذات أشكال مختلفة، والصلابة أو المرونة، واللون، والشفافية، وقوة التمزق، ومقاومة الإجهاد البيئي أو الميكانيكي، والمزيد.

كيفية تصنيع منتجات السيليكون؟

باعتبارها شركة مصنعة محترفة لمنتجات السيليكون مع سنوات عديدة من الخبرة في الصناعة، تشمل عمليات تصنيع السيليكون Ruiyang ما يلي:

• قالب الضغط
• قالب حقن مطاط السيليكون السائل
• قالب حقن مطاطي عالي الاتساق
• صب البثق
• صب التقويم
• نقل صب

يختلف اختيار العملية التي سيتم استخدامها من منتج لآخر اعتمادًا على مدى تعقيد هيكل منتج السيليكون، والحجم، والكمية، والتكلفة، واحتياجات الأداء الخاصة، وما إلى ذلك. لذلك، من الضروري فهم المواد وعمليات التصنيع لتحسين منتج السيليكون. الجودة والإنتاجية والاتساق. دعونا نلقي نظرة فاحصة على هذه الأساليب.

قالب الضغط

يعد القولبة بالضغط طريقة شائعة جدًا لمعالجة السيليكون. يتم ذلك بشكل أساسي عن طريق ملاءمة القالب، ويحدد شكل القالب شكل منتج السيليكون. عادة ما يتم تشكيل السيليكون بواسطة قوالب ذات درجة حرارة عالية. أولاً، يتم خلط المواد الخام المصنوعة من السيليكون الصلب مع عامل الفلكنة. ثم يتم ضغط المادة من خلال الفلكنة لملء التجويف بالكامل وتفلكنه تحت درجة حرارة عالية، ويتم الحفاظ على التسخين والضغط حتى يتم معالجة السيليكون. خلال هذه العملية، يظل مطاط السيليكون مرنًا إلى حد ما، وتكون صلابة السيليكون المصبوب عادة بين 30 درجة مئوية و70 درجة مئوية. عملية التصنيع هذه بسيطة نسبيًا وقابلة للتطبيق على غالبية منتجات السيليكون.

وتشمل مزايا صب الضغط

• انخفاض تكلفة الأدوات
• هدر أقل للمواد الخام
• فعالة من حيث التكلفة، خاصة بالنسبة للأجزاء الكبيرة والطلبات كبيرة الحجم
• مناسبة للأجزاء الصغيرة والأشكال الأكثر تعقيدًا
• مجموعة واسعة من التطبيقات بما في ذلك لوحات مفاتيح الكمبيوتر ولوازم المطبخ والأجزاء الكهربائية وبعض المعدات الطبية ومعدات طب الأسنان

أنواع منتجات السيليكون المصبوبة بالضغط

منتجات سيليكون الأطفال، منتجات سيليكون المطبخ، الأدوات المنزلية، الحشيات، حشوات الختم، الحلقات O، صمامات منقار البط السيليكون، قطع غيار السيارات المخصصة من السيليكون، إلخ.

صب الحقن

يعتبر القولبة بالحقن أكثر تعقيدًا من القولبة بالضغط، أو القولبة بالنقل، أو القولبة بالبثق. أوقات المعالجة القصيرة واللزوجة المنخفضة تجعل من قولبة الحقن خيارًا ممتازًا لمجموعة واسعة من منتجات السيليكون. يعد تصميم القالب وحجم البوابة والموقع من العوامل الرئيسية في تحسين عملية صب الحقن.

استخدام عملية صب الحقن له الفوائد التالية:

1. التكيف مع الإنتاج بكميات كبيرة
2. يمكن استخدام مواد متعددة في نفس الوقت
3. يمكن أن تكون آلية
4. انخفاض سعر الإنتاج لكل مكون
5. دورة صب قصيرة
6. لا حاجة للتحضير الجاهز
7. في ظل تصميم القالب الصحيح، لا يلزم التشذيب
8. مناسب جدًا للمنتجات التي تتطلب تحمل الأبعاد أو توحيدها

بالطبع، بالإضافة إلى المزايا، هناك أيضًا بعض النقاط التي يجب الانتباه إليها في عملية استخدام قولبة الحقن لإنتاج منتجات السيليكون.

1. وامض، تزييفها، فقاعات، الخدوش
2. سيؤدي حجم الحقن غير الكافي إلى فشل ملء جزء القالب
3. في القوالب متعددة التجاويف، يتم موازنة البوابات لتحسين تدفق المواد
4. قد يكون التنفيس بملء سريع وأوقات تركيز قصيرة ضروريًا للتخلص من الهواء المحبوس
5. تعمل خلطات المواد المنعشة قبل القولبة على تحسين إنتاجية الجزء
6. حافظ على نظافة التجويف وتحديده
7. علاج المنتج
8. الأفضل للمنتجات ذات الجدران الرقيقة

أنواع المنتجات المقولبة بالحقن بالسيليكون

الأجزاء الدقيقة الصغيرة، قطع غيار السيارات، مستلزمات السباحة، أدوات المطبخ

صب حقن مطاط السيليكون السائل (LSR).

مطاط السيليكون السائل عبارة عن سيليكون معالج عالي النقاء مكون من مكونين ومعزز بالسيليكا المعالجة خصيصًا. لديها متطلبات عالية نسبيًا للقوة والمقاومة والجودة العالية. LSR أقل لزوجة من HCR، مما يجعلها مادة قابلة للضخ مثالية لقولبة حقن السوائل.

الفرق الرئيسي بين LSR وHCR هو الطبيعة "القابلة للتدفق" أو "السائلة" لمادة LSR. أيضًا، في حين أن HCR يمكن أن يستخدم عمليات معالجة البيروكسيد أو البلاتين، فإن LSR يستخدم فقط إضافات البلاتين. نظرًا لطبيعة المادة المتصلدة بالحرارة، فإن قولبة حقن LSR تتطلب معالجة خاصة مثل الخلط التوزيعي المكثف مع الحفاظ على المادة عند درجة حرارة منخفضة قبل دفعها إلى تجويف ساخن وتفلكنها.

كيف تتم عملية القولبة بالحقن LSR وما هي مميزاتها؟

يتم استخدام حقن LSR، مثل نظيرتها من HCR، لإنشاء منتج نهائي مقولب في التجويف. تستخدم عملية LSR مادة سائلة أو لزجة غير مسخنة يتم ضخها من خلال فوهة الحقن إلى تجويف القالب. يتم نقل المواد الخام ببساطة تحت الضغط إلى التجويف المغلق الساخن، مما يملأ التجويف في لحظة. نظرًا لبساطته، فإن القولبة بالحقن LSR هي طريقة تصنيع سريعة جدًا، باستخدام جهاز قياس للسحب مباشرة من البرميل، مع أوقات إنتاج سريعة، مثالية لإنتاج أجزاء كبيرة الحجم جدًا.

المزايا الرئيسية لحقن LSR

• دورات صب قصيرة ودقيقة
• الإنتاج بكثافة الإنتاج بكميات ضخمة
• معالجة فعالة واقتصادية
• مجموعة واسعة من الاستخدامات، يمكن أن تصنع مجموعة متنوعة من المنتجات العامة
• علاج سريع وإطلاق ممتاز للعفن

صب حقن المطاط عالي الاتساق (HCR).

يُعرف المطاط عالي الاتساق (HCR) أيضًا باسم المطاط المعالج بالحرارة أو مطاط السيليكون HTV (المفلكن بدرجة حرارة عالية). هذه المادة مصنوعة من السيليكون التفاعلي مع جزيئات كبيرة عالية الوزن.

يمكن أن توفر المواد الخام المختلفة وظائف محددة لـ HCR، مثل السيليكا المدخنة أو السيليكا المترسبة مع مساحة سطح محددة عالية لتحسين الخواص الميكانيكية، أو مثبت الحرارة، أو الملدنات، أو عامل مضاد لإعادة التركيب.

تتفوق اللدائن HCR على اللدائن العضوية التقليدية، مما يوفر قوة ميكانيكية فائقة في نطاق درجات الحرارة من -50 درجة مئوية إلى +300 درجة مئوية. كما أنها تتمتع بخصائص تعتيق جيدة، وهي خاملة كيميائيًا، ومستقرة عند تعرضها للضوء أو الأكسجين، كما أنها سهلة التلوين وحتى شفافة، مما يجعلها مثالية لتغليف المواد الغذائية وتطبيقات المساعدات الطبية.

يؤدي دمج إضافات مختلفة في HCR إلى فتح حلول مخصصة لا حدود لها للتطبيقات الحالية والجديدة في مختلف الصناعات. الفضاء، السيارات، الرعاية الصحية، النفط والغاز، البناء، الإلكترونيات، المركبات الكهربائية، وأكثر من ذلك.

كيف تعمل عملية التشكيل بالحقن HCR وما هي المزايا التي تنتجها؟

يتم حقن HCR المقيس مباشرة من الأسطوانة إلى القالب الساخن المغلق من خلال الآلية اللولبية والفوهة، من خلال البوابة. المادة تملأ وتملأ تجويف القالب، وتشكل الجزء.

المزايا الرئيسية لقولبة الحقن HCR

• دورات صب قصيرة ودقيقة
• انخفاض تكلفة الوحدة
• نفايات مادية أقل
• إمكانية القولبة بمواد أخرى مثل البلاستيك أو المعدن
• من حيث المنتجات النهائية، الإنتاج مستقر
• دقة فائقة وملء الأجزاء المعقدة مقارنة بالقولبة المضغوطة أو المنقولة.
• يمكن القول إنها الطريقة الأكثر شيوعًا وقوة للتشكيل، حيث يمكن أن تختلف المنتجات بشكل كبير في الحجم والتعقيد والتطبيق.

الفرق بين القولبة المضغوطة والقولبة بالحقن

يتشابه قولبة الضغط وقولبة الحقن من حيث أن كلاهما يملأ تجاويف مشكلة مسبقًا، لكنهما يختلفان في أن قوالب الضغط يتم ملؤها مسبقًا مباشرةً بمادة حشو، بينما في قولبة الحقن، يتم حقن الحشو مسبقًا بالكامل في تجويف مغلق.

الشركات المصنعة غالبًا ما تستخدم الأنواع المختلفة من الأجزاء كلاً من الضغط والقولبة بالحقن، ولكن لأنواع مختلفة من الأجزاء. بشكل عام، يُفضل القولبة بالحقن عند صنع أجزاء أكثر تعقيدًا (وغالبًا ما تكون أصغر)، بينما يعمل الضغط بشكل جيد جدًا للتصميمات البسيطة أو الأساسية والأجزاء الكبيرة التي لا يمكن إنتاجها باستخدام البثق.

تشمل نقاط المقارنة الأخرى ما يلي: تتميز قوالب الحقن بأوقات دورة أقصر، وبالتالي فهي بشكل عام أسرع وأكثر فعالية من حيث التكلفة بالنسبة للمنتجات كبيرة الحجم، في حين تستخدم قوالب الضغط في الغالب لأجزاء سلسلة الإنتاج المنخفضة إلى المتوسطة.

صب البثق

عادة ما يتم تشكيل منتجات السيليكون المبثوق بواسطة الطارد. يستخدم بثق مطاط السيليكون بشكل عام لتصنيع الخراطيم، والحبال، والمقاطع المعقدة، وأجزاء المقطع العرضي، وغالبًا ما تكون طويلة جدًا، وغالبًا ما تكون مكونات متعددة الطبقات، بالإضافة إلى القضبان، وأختام الفرن، والكابلات، وعزل الأسلاك، والحشيات، والأختام. .

تستخدم أنابيب السيليكون على نطاق واسع في المعدات الطبية والميكانيكية. ويمكن استخدامه أيضًا كمخزن مؤقت لمواد التعبئة والتغليف.

تستخدم العملية مركب HCR مع محفز، والذي يتم تصنيعه مسبقًا على شكل شرائح أو كتل. يتم بعد ذلك إدخال القالب في جهاز بثق لولبي يدفع المركب عبر قالب فولاذي مقوى بنمط من القطع. بعد ذلك، يمر السيليكون المُشكل عبر حجرة ساخنة على حزام ناقل ويتم معالجته في فرن السحب المستمر.

يتمثل التحدي الرئيسي الذي يواجه الشركات المصنعة التي تستخدم هذه التقنية في كيفية اختيار الدرجة المناسبة من مطاط السيليكون ونظام المحفز المكيف لتحقيق الأداء الأمثل في عملية ميكانيكية معينة يتم التحكم في درجة حرارتها وسرعتها والحصول على المنتج النهائي وفقًا للمواصفات ومعايير التسامح و الامتثال للمعايير التنظيمية.

تقويم مطاط السيليكون

الصقل هو عملية ميكانيكية تتضمن ضغط المادة وتنعيمها بطريقة مستمرة عن طريق تحريك الورقة عبر أزواج من البكرات الساخنة. تسمى هذه المجموعات المكونة من طبقات مزدوجة أو متعددة من لفات الفولاذ الصلب بالتقويمات. يتم تعديلها بالضغط لإنتاج سماكة موحدة ومحددة مسبقًا، وتشطيب سطحي، وملمس لمطاط السيليكون الذي يمكن أن يكون لامعًا أو غير لامع أو ناعم أو لاصق أو منقوش، إلخ.

المواد الخام، عادة HCR، التي تحدد الخواص الميكانيكية للمنتج النهائي، تم تليينها بالحرارة أو بثقها ثم دفعها من خلال لفات أسطوانية مصفوفة. تقوم عملية الصقل بضغط قالب السيليكون غير المعالج إلى ورقة سيليكون مستمرة. يمكن بعد ذلك ضغط السيليكون على ركائز مختلفة مثل بطانات التحرير أو ربطها بالأقمشة المختلفة والزجاج والبلاستيك والمزيد.

تشمل المزايا الرئيسية لمعالجة الصقل

• معالجة مستمرة بكميات كبيرة لمنتجات عالية الجودة
• صفائح قائمة بذاتها (غير مدعومة) يتم تسليمها في بطانة واقية أو منتجات مدمجة مع مواد أخرى، بما في ذلك الأقمشة العضوية أو من صنع الإنسان (البولي أميد، الفسكوز، البوليستر، إلخ)، والزجاج، والبلاستيك، وما إلى ذلك.
• هناك تطبيقات لا حصر لها تقريبًا تتراوح من بطانات البناء والمنتجات المنزلية والملابس والديكورات والمنتجات الملامسة للأغذية وأحزمة النقل الصناعية والمنتجات القابلة للتعقيم للتطبيقات الطبية والمزيد.

قالب نقل مطاط السيليكون

يشبه قولبة النقل قولبة الضغط في عدة جوانب. يستخدم HCR، الذي يتم ضغطه من غرفة مساعدة (تسمى خزان النقل) إلى نظام قالب مغلق مضغوط يشتمل على وعاء ساخن فوق القالب، يتم تشغيله باستخدام مكبس. يتم تعبئة مطاط السيليكون ببوابة فريدة ونظام عداء يمكنه التحرك المواد الصلبة نسبيا في القالب قبل التسخين. تعتبر عملية قولبة نقل مطاط السيليكون مثالية لتصنيع أجزاء مصبوبة من السيليكون عالية الدقة، و"التكديس" مع مواد أخرى لتمكين قولبة الأشكال الهندسية المعقدة. يمكن أن يؤدي الجمع بين عمليات HCR وقولبة النقل إلى إنتاج أجزاء عالية الجودة، مما يوفر مرونة في التصميم ودورات إنتاج أقصر.

يختلف قولبة النقل عن قولبة الضغط من حيث أن القالب مغلق تمامًا بدلاً من تقسيمه إلى جزأين. لهذا السبب، فهو يختلف أيضًا عن القولبة بالحقن في أن هناك حاجة إلى ضغوط أعلى لملء القالب. يسمح هذا أيضًا لقولبة النقل بقبول الألياف أو المصفوفة المضافة في طبقتها الخارجية لإنتاج أجزاء مقواة حسب الطلب.

المزايا الرئيسية لمعالجة صب النقل

• انخفاض تكاليف الأدوات
• أجزاء موحدة ودقيقة وأكثر اتساقًا مقارنة بالقولبة المضغوطة بسبب القالب المكون من قطعة واحدة والتسامح العالي للأبعاد
• قدرة فعالة ورشيقة لقبول ألياف التعزيز المختلفة الموضوعة مسبقًا في القالب، بما في ذلك الزجاج والكربون والأراميد، بالإضافة إلى الألياف النباتية الطبيعية.