Silikoneprodukters fremstillingsproces - Komplet vejledning

Silikoneprodukter er meget udbredt på mange områder på grund af egenskaberne giftfri, smagløs, modstandsdygtighed over for høje temperaturer, stabil ydeevne osv. I vores daglige liv kan silikoneprodukter findes overalt fra silikone babymad til silikone køkkenredskaber, fra bildele til medicinsk udstyr og fra skønhedsprodukter til forbrugsvarer, såsom silikonelegetøj og gaver.

Silikonegummiprodukter er velkomne, ikke kun på grund af deres fysiske egenskaber af høj kvalitet, men også fordi deres kemiske struktur er baseret på skiftende enheder af silicium og oxygen. De kan laves med forskellige organiske og kulstofbaser, såvel som additiver og fyldstoffer integreret i deres molekylære ramme for at skabe produkter med forskellige former, hårdhed eller elasticitet, farve, gennemsigtighed, rivestyrke, modstandsdygtighed over for miljømæssige eller mekaniske belastninger og mere.

Hvordan fremstiller man silikoneprodukter?

Som en professionel producent af silikoneprodukter med mange års erfaring i industrien omfatter Ruiyang silikonefremstillingsprocesser:

• Kompressionsstøbning
• Sprøjtestøbning af flydende silikonegummi
• Højkonsistent gummisprøjtestøbning
• Ekstruderet støbning
• Kalandrerende støbning
• Overførselsstøbning

Valget af hvilken proces der skal bruges varierer fra produkt til produkt afhængigt af kompleksiteten af silikoneproduktets struktur, størrelse, mængde, omkostninger, særlige præstationsbehov osv. Derfor er det afgørende at forstå materialerne og fremstillingsprocesserne for at optimere silikoneproduktet kvalitet, produktivitet og konsistens. Lad os se nærmere på disse metoder.

Kompressionsstøbning

Kompressionsstøbning er en meget almindelig metode til bearbejdning af silikone. Det sker hovedsageligt af formens pasform, og formen af formen bestemmer formen på silikoneproduktet. Silikonen er normalt støbt af højtemperaturforme. Først blandes de faste silikoneråvarer med et vulkaniseringsmiddel. Derefter sættes materialet under tryk gennem vulkanisatoren for at fylde hele hulrummet og vulkaniseres under høj temperatur, og opvarmningen og trykket opretholdes, indtil silikonen er hærdet. Under denne proces forbliver silikonegummiet noget fleksibelt, og hårdheden af støbt silikone er normalt mellem 30°C og 70°C. Denne fremstillingsproces er relativt enkel og anvendelig til de fleste silikoneprodukter.

Fordele ved kompressionsstøbning inkluderer

• Lavere værktøjsomkostninger
• Mindre spild af råvarer
• Omkostningseffektiv, især for store dele og store mængder ordrer
• Velegnet til små dele og mere komplekse former
• Bred vifte af applikationer, herunder computertastaturer, køkkenudstyr, elektriske dele og noget medicinsk og dentalt udstyr

Typer af kompressionsstøbte silikoneprodukter

Babysilikoneprodukter, køkkensilikoneprodukter, husholdningsartikler, pakninger, tætningspakninger, O-ringe, silikoneandnæbsventiler, specialtilpassede silikonereservedele mv.

Sprøjtestøbning

Sprøjtestøbning er mere kompleks end kompressionsstøbning, transferstøbning eller ekstruderingsstøbning. Korte hærdetider og lav viskositet gør sprøjtestøbning til et fremragende valg for en lang række silikoneprodukter. Formdesign, portstørrelse og placering er nøglefaktorer for at optimere sprøjtestøbningsprocessen.

Brug af sprøjtestøbningsprocessen har følgende fordele:

1. Tilpas til højvolumen produktion
2. Flere materialer kan bruges på samme tid
3. Kan automatiseres
4. Lav produktionspris pr. komponent
5. Kort støbecyklus
6. Der kræves ingen præfabrikeret forberedelse
7. Under det korrekte formdesign kræves ingen trimning
8. Meget velegnet til produkter, der kræver dimensionel tolerance eller ensartethed

Ud over fordelene er der selvfølgelig også nogle punkter, som man skal være opmærksom på i processen med at bruge sprøjtestøbning til fremstilling af silikoneprodukter.

1. Blinkende, vridninger, bobler, buler
2. Utilstrækkelig injektionsvolumen vil medføre, at formdelen ikke fyldes
3. I forme med flere hulrum, balanceporte for at optimere materialeflowet
4. Udluftning med hurtig påfyldning og korte fokustider kan være nødvendig for at eliminere indespærret luft
5. Forfriskende materialeblandinger før støbning forbedrer deludbyttet
6. Hold hulrummet rent og identificer
7. Hærdning af produktet
8. Bedst til tyndvæggede produkter

Typer af sprøjtestøbte silikoneprodukter

Små præcisionsdele, bildele, svømmeartikler, køkkenmaskiner

Sprøjtestøbning af flydende silikonegummi (LSR).

Flydende silikonegummi er en høj renhed, to-komponent, hærdet silikone forstærket med specialbehandlet silica. Den har relativt høje krav til styrke, modstand og høj kvalitet. LSR er mindre tyktflydende end HCR, hvilket gør det til et pumpbart materiale ideelt til væskesprøjtestøbning.

Den største forskel mellem LSR og HCR er den "flydende" eller "flydende" natur af LSR-materialet. Mens HCR kan bruge peroxid- eller platinhærdningsprocesser, bruger LSR kun platinadditiver. På grund af materialets termohærdende natur kræver LSR-sprøjtestøbning speciel håndtering såsom intensiv fordelingsblanding, mens materialet holdes ved en lav temperatur, før det skubbes ind i et opvarmet hulrum og vulkaniseres.

Hvordan fungerer LSR sprøjtestøbningsprocessen, og hvad er dens fordele?

LSR-injektion bruges ligesom sin HCR-modstykke til at skabe et støbt slutprodukt i et hulrum. LSR-processen bruger en uopvarmet væske eller et tyktflydende materiale, der pumpes gennem en injektionsdyse ind i støbeformens hulrum. Råmaterialet transporteres ganske enkelt under tryk ind i det lukkede opvarmede hulrum og fylder hulrummet på et øjeblik. På grund af sin enkelhed er LSR-sprøjtestøbning en meget hurtig fremstillingsmetode, der bruger en måleanordning til at trække direkte fra cylinderen, med hurtige omløbstider, ideel til fremstilling af meget store dele.

Vigtigste fordele ved LSR-injektion

• Korte og præcise støbecyklusser
• Masseproduktion
• Effektiv og økonomisk forarbejdning
• Bred vifte af anvendelser, kan lave en række generelle produkter
• Hurtig hærdning og fremragende skimmelfrigivelse

High Consistency Rubber (HCR) Sprøjtestøbning

High Consistency Rubber (HCR) er også kendt som Heat Cured Rubber eller HTV (High-Temperature Vulcanized) Silicone Rubber. Dette materiale er lavet af reaktiv silikone med meget højvægtige makromolekyler.

Forskellige råmaterialer kan give specifikke funktioner til HCR, såsom pyrogen silica eller udfældet silica med et højt specifikt overfladeareal for at forbedre mekaniske egenskaber, varmestabilisator, blødgører eller anti-rekombinationsmiddel.

HCR-elastomerer udkonkurrerer traditionelle organiske elastomerer, hvilket giver overlegen mekanisk styrke i temperaturområdet -50°C til +300°C. De har også gode ældningsegenskaber, er kemisk inerte, er stabile, når de udsættes for lys eller ilt, og er let farvede og endda gennemsigtige, hvilket gør dem ideelle til fødevareemballage og medicinske hjælpeapplikationer.

Inkorporering af forskellige additiver i HCR åbner op for grænseløse tilpassede løsninger til eksisterende og nye applikationer i forskellige industrier. Luftfart, biler, sundhedspleje, olie og gas, byggeri, elektronik, elektriske køretøjer og mere.

Hvordan fungerer HCR-sprøjtestøbningsprocessen, og hvilke fordele giver den?

Afmålt HCR sprøjtes direkte fra cylinderen ind i den lukkede opvarmede form gennem skruemekanismen og dysen gennem porten. Materialet udfylder og udfylder formens hulrum og danner delen.

De vigtigste fordele ved HCR-sprøjtestøbning

• Korte og præcise støbecyklusser
• lavere enhedsomkostninger
• Mindre materialespild
• Mulighed for støbning med andre materialer som plast eller metal
• Med hensyn til færdigvarer er produktionen stabil
• Overlegen nøjagtighed og fyldning af komplekse dele sammenlignet med kompression eller transferstøbning.
• Det er uden tvivl den mest almindelige og kraftfulde metode til formning, hvor produkter kan variere meget i størrelse, kompleksitet og anvendelse.

Forskellen mellem kompressionsstøbning og sprøjtestøbning

Kompressionsstøbning og sprøjtestøbning ligner hinanden ved, at de begge fylder præformede hulrum, men de adskiller sig ved, at kompressionsforme er direkte forfyldt med fyldstof, hvorimod fyldstoffet ved sprøjtestøbning sprøjtes helt ind i et lukket hulrum.

Producenter af forskellige typer dele bruger ofte både kompression og sprøjtestøbning, men til forskellige typer dele. Generelt foretrækkes sprøjtestøbning, når man laver mere komplekse (og ofte mindre) dele, mens kompression fungerer meget godt til simple eller grundlæggende designs og store dele, der ikke kan fremstilles ved hjælp af ekstrudering.

Andre sammenligningspunkter omfatter: sprøjtestøbning har kortere cyklustider og er derfor generelt hurtigere og mere omkostningseffektiv for produkter med store volumer, mens kompressionsstøbning mest bruges til seriedele med lav til mellemproduktion.

Ekstrusionsstøbning

Ekstruderede silikoneprodukter er normalt dannet af en ekstruder. Ekstrudering af silikonegummi bruges generelt til fremstilling af slanger, reb, komplekse profiler og tværsnitsdele, ofte ret lange, ofte flerlagede komponenter, såvel som stænger, ovntætninger, kabler, ledningsisolering, pakninger, tætninger. .

Silikoneslanger er meget udbredt i medicinsk og mekanisk udstyr. Det kan også bruges som buffer til emballagematerialer.

Processen bruger en HCR-forbindelse med en katalysator, som er præfabrikeret til strimler eller blokke. Præformen føres derefter ind i en skrueekstruder, der tvinger forbindelsen gennem en hærdet stålmatrice med et mønster af snit. Den formede silikone passerer derefter gennem et opvarmet kammer på et transportbånd og hærdes i en kontinuerlig trækovn.

Den største udfordring for producenter, der bruger denne teknologi, er, hvordan man vælger den passende kvalitet af silikonegummi og tilpasset katalysatorsystem til at yde optimalt i en specifik mekanisk, temperatur- og hastighedsstyret proces og for at få det endelige produkt til specifikation, tolerancestandarder og overholdelse af lovmæssige standarder.

Silikone gummi kalandrering

Kalandrering er en mekanisk proces, der involverer komprimering og udjævning af materialet på en kontinuerlig måde ved at flytte arket gennem par opvarmede ruller. Disse sæt af dobbelte eller flere lag af hårde stålruller kaldes kalendere. De er trykjusteret for at producere en forudbestemt og ensartet tykkelse, overfladefinish og tekstur af silikonegummi, som kan være blank, mat, glat, klæbende eller præget osv.

Råmaterialet, sædvanligvis HCR, som bestemmer de mekaniske egenskaber af det færdige produkt, varmeblødgøres eller ekstruderes i forvejen og presses derefter gennem opstillede cylindriske ruller. Kalandreringsprocessen komprimerer den uhærdede silikonepræform til en kontinuerlig silikoneplade. Silikoner kan derefter presses på forskellige substrater såsom release liners eller limes til forskellige stoffer, glas, plast og mere.

De vigtigste fordele ved kalenderbehandling omfatter

• Stort volumen, kontinuerlig forarbejdning af produkter af høj kvalitet
• Fritstående plader (ikke understøttet) leveret i en beskyttende foring eller produkter kombineret med andre materialer, herunder organiske eller menneskeskabte stoffer (polyamid, viskose, polyester osv.), glas, plast osv.
• Der er næsten uendelige anvendelsesmuligheder lige fra liners til byggeri, husholdningsprodukter, beklædning, dekorationer, fødevarekontaktprodukter, industrielle transportbånd, autoklaverbare produkter til medicinske applikationer og meget mere.

Overføringsstøbning af silikonegummi

Transferstøbning ligner kompressionsstøbning i flere henseender. Den bruger HCR, som presses fra et hjælpekammer (kaldet en overførselstank) ind i et lukket trykstøbningssystem, der inkorporerer en opvarmet beholder over formen, drevet ved hjælp af et stempel Silikonegummi er fyldt med et unikt port- og løbesystem, der kan bevæge sig relativt hårde materialer ind i formen før opvarmning. Silikonegummi transferstøbningsprocessen er ideel til fremstilling af højpræcisions silikonestøbte dele og til "stabling" med andre materialer for at muliggøre støbning af komplekse geometrier. Kombinationen af HCR og transferstøbningsprocesser kan producere dele af høj kvalitet, hvilket giver designfleksibilitet og kortere produktionscyklusser.

Transferstøbning adskiller sig fra kompressionsstøbning ved, at formen er helt lukket i stedet for at blive delt i to dele. Af denne grund adskiller den sig også fra sprøjtestøbning ved, at der kræves højere tryk for at fylde formen. Dette gør det også muligt for transferstøbning at acceptere tilføjede fibre eller matrix i dets ydre lag for at producere specialforstærkede dele.

De vigtigste fordele ved forarbejdning af transferstøbning

• Reducerede værktøjsomkostninger
• Ensartede, nøjagtige og mere ensartede dele sammenlignet med kompressionsstøbning på grund af formen i ét stykke og høj dimensionstolerance
• Effektiv og adræt kapacitet til at acceptere forskellige forstærkningsfibre forudplaceret i formen, herunder glas, kulstof og aramid, samt naturlige plantefibre.