برای تولید محصولات سیلیکونی به چه ماشین آلاتی نیاز است؟

محصولات سیلیکونی در زندگی روزمره و کاربردهای صنعتی همه جا هستند. در سیستم تولید سیلیکون، تجهیزات نقش تعیین‌کننده‌ای دارند. این مقاله ماشین‌های کلیدی مورد استفاده در هر مرحله از تولید سیلیکون را معرفی می‌کند، عملکرد و ملزومات فرآیند آنها را توضیح می‌دهد، بنابراین می‌توانید هسته اصلی تولید سیلیکون را از ابتدا تا انتها درک کنید.

تهیه مواد اولیه: مخلوط کردن و تجهیزات ترکیب‌بندی

اولین مرحله در تولید سیلیکون، فرآوری مواد است. اختلاط با کیفیت بالا، خواص فیزیکی یکنواخت را تضمین می‌کند و پایه و اساس نتایج قالب‌گیری پایدار را بنا می‌نهد. ماشین‌های اصلی شامل خمیرزن‌ها، آسیاب‌های دو غلتکی و سیستم‌های خنک‌کننده-انبار هستند.

خمیرگیر / میکسر بنبری

1. خمیرگیر یک دستگاه کلیدی برای پردازش سیلیکون خام است. این دستگاه لاستیک پایه، پرکننده‌ها، رنگدانه‌ها و افزودنی‌ها را تحت برش بالا مخلوط می‌کند. در داخل محفظه آب‌بندی شده، روتورهای دوقلو با ایجاد اصطکاک و فشرده‌سازی، مواد را گرم و به طور یکنواخت پراکنده می‌کنند.
2. خمیرگیرهای مدرن مجهز به سیستم‌های کنترل دما هستند تا از پخت زودرس جلوگیری کنند. برای سیلیکون شفاف یا سیلیکون درجه پزشکی، کنترل دقیق دما و زمان برای حفظ شفافیت و خلوص ضروری است.

آسیاب دو غلتکی

1. پس از ورز دادن، ترکیب در یک آسیاب دو غلتکی تصفیه می‌شود. دو غلتک فولادی در جهت مخالف می‌چرخند تا مواد را فشرده و صاف کنند و پراکندگی رنگدانه‌ها و افزودنی‌ها را بهبود بخشند. در این مرحله، اپراتورها می‌توانند ضخامت را تنظیم کنند، رنگ اضافه کنند یا مواد دیگر را ترکیب کنند.
2. دما و فاصله غلتک‌ها باید به خوبی کنترل شود. دمای خیلی بالا می‌تواند باعث سوختن یا ولکانیزاسیون زودرس شود، در حالی که دمای خیلی پایین منجر به اختلاط ناهموار و کارایی ضعیف می‌شود.

سیستم خنک‌کننده و ذخیره‌سازی

1. پس از آسیاب کردن، ترکیب سیلیکونی داغ می‌ماند و برای تثبیت ساختار مولکولی خود نیاز به خنک شدن دارد. تجهیزات رایج شامل نقاله‌های خنک‌کننده، دستگاه‌های برش خودکار و قفسه‌های ذخیره‌سازی است. برخی از سیستم‌ها از مخازن ذخیره‌سازی خلاء برای حذف هوای محبوس شده استفاده می‌کنند و چگالی بالا و یکنواختی را در قالب‌گیری بعدی تضمین می‌کنند.

مرحله قالب‌گیری: هسته شکل‌گیری محصول

قالب‌گیری مرحله کلیدی است که در آن سیلیکون شکل نهایی خود را می‌گیرد. بسته به نوع ماده و محصول، ماشین‌های رایج شامل پرس‌های قالب‌گیری فشاری، ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی و ماشین‌های اکستروژن هستند.

قالب گیری فشاری ماشین

1. قالب‌گیری فشاری برای محصولات سیلیکونی جامد مانند درزگیرها، واشرها، صفحه کلیدها و ظروف آشپزخانه استفاده می‌شود. قالب گرم شده و فشار اعمال شده به سیلیکون اجازه می‌دهد تا پخته شود و شکل نهایی خود را بگیرد.
2. پرس‌های مدرن دارای سیستم‌های تهویه خودکار و کنترل دما هستند تا از تولید محصولات متراکم و بدون حباب اطمینان حاصل شود. زمان چرخه به ضخامت قطعه و سیستم پخت بستگی دارد. برای قالب‌های بزرگتر یا چند حفره‌ای، پرس‌های خلاء برای بهبود ظاهر و شفافیت ترجیح داده می‌شوند.

قالب‌گیری تزریقی مایع ماشین (LIM)

1. دستگاه‌های LIM لاستیک سیلیکون مایع (LSR) را پردازش می‌کنند که برای کاربردهای با دقت بالا و تمیز مانند وسایل کودک، قطعات الکترونیکی و قطعات پزشکی ایده‌آل است.
2. این سیستم‌ها شامل یک واحد تغذیه، واحد اندازه‌گیری-مخلوط‌سازی، سیستم تزریق و مجموعه قالب هستند. دو جزء مایع با نسبت دقیقی مخلوط شده و تحت فشار بالا برای قالب‌گیری و پخت خودکار تزریق می‌شوند.
3. LIM راندمان بالا، حداقل ضایعات و ثبات عالی را ارائه می‌دهد. این انتخاب اصلی برای محصولات دقیق و بهداشتی است.

اکستروژن ماشین

1. اکسترودرها برای ساخت پروفیل‌های سیلیکونی پیوسته مانند لوله‌ها، درزگیرها و غلاف‌های کابل استفاده می‌شوند. پیچ می‌چرخد تا پلاستیک‌سازی شود و ترکیب را از طریق یک قالب فشار می‌دهد و اشکال پیوسته‌ای را تشکیل می‌دهد.
2. سیلیکون اکسترود شده سپس در یک کوره ولکانیزه هوای گرم (HAV) پخت می‌شود. پارامترهایی مانند توزیع دما، سرعت پیچ و طراحی قالب، صافی سطح و دقت ابعادی را تعیین می‌کنند. ماشین‌های پیشرفته اغلب شامل تهویه خلاء برای افزایش چگالی و پایداری محصول هستند.

ولکانیزاسیون و عمل آوری: کلید عملکرد پایدار

ولکانیزاسیون، سیلیکون را از حالت پلاستیک به جامد الاستیک تبدیل می‌کند. واکنش‌های حرارتی یا شیمیایی یک شبکه سه‌بعدی ایجاد می‌کنند که به سیلیکون انعطاف‌پذیری و دوام می‌بخشد.

اجاق گاز ولکانیزه هوای گرم

1. کوره‌های HAV به طور گسترده برای محصولات سیلیکونی اکسترود شده استفاده می‌شوند. جریان هوای گرم یکنواخت، اتصال عرضی کامل را تضمین می‌کند.
2. دما معمولاً حدود ۲۰۰ درجه سانتیگراد است و سرعت نوار نقاله بر اساس ضخامت محصول تنظیم می‌شود. گردش هوای خوب از زرد شدن یا حباب زدن جلوگیری می‌کند و رنگ و پرداخت یکنواخت را تضمین می‌کند.

خط ولکانیزاسیون تونلی

1. خطوط تونلی برای تولید مداوم محصولات طویل مانند لوله یا روکش کابل طراحی شده‌اند. کنترل دمای چند ناحیه‌ای امکان گرمایش، پخت و سرمایش دقیق را فراهم می‌کند.
2. با تغذیه، تخلیه و خنک‌سازی خودکار، این سیستم‌ها به تولید کاملاً خودکار دست می‌یابند - که باعث بهبود کارایی و ثبات می‌شود. برای محصولات با حجم بالا یا استاندارد، خطوط تونلی هزینه‌ها را تا حد زیادی کاهش می‌دهند.

تجهیزات پس‌پردازش و عملیات سطحی

پس از قالب‌گیری، بسیاری از محصولات سیلیکونی برای بهبود ظاهر، بافت یا عملکرد نیاز به پردازش ثانویه دارند.

دستگاه پیرایش/خردکن

1. محصولات قالب‌گیری شده اغلب در لبه‌ها پلیسه اضافی دارند. دستگاه‌های پلیسه‌گیری خودکار از انجماد در دمای پایین برای شکننده کردن پلیسه استفاده می‌کنند، سپس آن را از طریق غلتاندن یا تیغه‌های پرسرعت از بین می‌برند.
2. در مقایسه با برش دستی، سیستم‌های خودکار سریع‌تر، تمیزتر و از نظر ظاهری منسجم‌تر هستند.

دستگاه چاپ سیلک اسکرین / چاپ پد

1. این دستگاه‌ها لوگو، متن یا الگوهای تزئینی را روی سطوح سیلیکونی چاپ می‌کنند. چاپ سیلک اسکرین برای محصولات مسطح مناسب است، در حالی که چاپ پد برای اشکال منحنی یا پیچیده مناسب است.
2. قبل از چاپ، ممکن است برای بهبود چسبندگی جوهر، عملیات سطحی انجام شود. برخی از چاپگرهای پیشرفته دارای سیستم‌های پخت UV هستند تا سرعت خشک شدن را افزایش داده و راندمان تولید را افزایش دهند.

تجهیزات پاشش/پوشش

1. اسپری کردن یا پوشش دادن، جلوه‌های سطحی ویژه‌ای مانند لمس ابریشمی، مقاومت در برابر گرد و غبار یا محافظت در برابر سایش را ایجاد می‌کند. محصولات پزشکی و غذایی اغلب قبل از پوشش‌دهی، تحت عملیات پلاسما یا کرونا قرار می‌گیرند تا ناخالصی‌ها از بین بروند و چسبندگی افزایش یابد.
2. خطوط پوشش‌دهی مدرن از بازوهای رباتیک در محیط‌های تمیز برای دستیابی به سطحی صاف، یکدست و سازگار با محیط زیست استفاده می‌کنند.

تجهیزات تست و کنترل کیفیت

برای اطمینان از عملکرد و ظاهر پایدار، هر محصول سیلیکونی باید بررسی‌های دقیق کیفیت را پشت سر بگذارد. دستگاه‌های آزمایش رایج عبارتند از:

خطوط تولید پیشرفته همچنین ممکن است شامل سیستم‌های بازرسی بصری برای نظارت بر اندازه و نقص‌ها در زمان واقعی باشند و کیفیت یکنواخت را تضمین کنند.

نتیجه

محصولات سیلیکونی با کیفیت بالا به ترکیب مناسب ماشین‌آلات و کنترل دقیق فرآیند بستگی دارند. از مخلوط کردن مواد اولیه گرفته تا قالب‌گیری، ولکانیزاسیون و آزمایش، هر مرحله تجهیزات ضروری خود را دارد. این تجهیزات در کنار هم، تضمین می‌کنند که هر محصول سیلیکونی عملکرد پایدار، ظاهر زیبا و کیفیت قابل اعتمادی را ارائه می‌دهد.