Produk silikon ada di mana-mana dalam kehidupan sehari-hari dan aplikasi industri. Dalam sistem manufaktur silikon, peralatan memainkan peran penting. Artikel ini memperkenalkan mesin-mesin utama yang digunakan di setiap tahap produksi silikon, menjelaskan fungsi dan proses dasarnya, sehingga Anda dapat memahami inti manufaktur silikon dari awal hingga akhir.
Persiapan Bahan Baku: Percampuran dan Peralatan Peracikan
Tahap pertama dalam produksi silikon adalah pemrosesan material. Pencampuran berkualitas tinggi memastikan keseragaman sifat fisik dan meletakkan dasar bagi hasil cetakan yang konsisten. Mesin-mesin utama meliputi mesin pengaduk, mesin penggiling dua rol, dan sistem pendingin-penyimpanan.
Pengaduk / Mixer Banbury
- Mesin pengaduk adalah mesin kunci untuk memproses silikon mentah. Mesin ini mencampur karet dasar, pengisi, pigmen, dan aditif dengan gaya geser tinggi. Di dalam ruang tertutup, rotor kembar menghasilkan gesekan dan kompresi untuk memanaskan dan menyebarkan material secara merata.
- Mesin pengaduk modern dilengkapi dengan sistem kontrol suhu untuk mencegah pengerasan dini. Untuk silikon transparan atau silikon kelas medis, kontrol suhu dan waktu yang presisi sangat penting untuk menjaga kejernihan dan kemurniannya.
Pabrik Penggilingan Dua Rol
- Setelah diuleni, campuran tersebut dihaluskan dalam mesin penggiling dua rol. Dua rol baja berputar berlawanan arah untuk menekan dan meratakan bahan, sehingga meningkatkan penyebaran pigmen dan aditif. Pada tahap ini, operator dapat menyesuaikan ketebalan, menambahkan warna, atau menggabungkan bahan-bahan lain.
- Suhu dan celah rol harus dikontrol dengan baik. Suhu yang terlalu tinggi dapat menyebabkan gosong atau vulkanisasi prematur, sementara suhu yang terlalu rendah menyebabkan pencampuran yang tidak merata dan kemampuan kerja yang buruk.
Sistem Pendinginan dan Penyimpanan
- Setelah penggilingan, senyawa silikon tetap panas dan perlu didinginkan untuk menstabilkan struktur molekulnya. Peralatan yang umum digunakan meliputi konveyor pendingin, mesin pemotong otomatis, dan rak penyimpanan. Beberapa sistem menggunakan tangki penyimpanan vakum untuk menghilangkan udara yang terperangkap, memastikan kepadatan dan keseragaman yang tinggi dalam pencetakan selanjutnya.
Tahap Pencetakan: Inti Pembentukan Produk
Pencetakan adalah langkah kunci dalam proses pembentukan silikon. Tergantung pada bahan dan jenis produk, mesin yang umum digunakan antara lain mesin cetak kompresi, mesin cetak injeksi, dan mesin ekstrusi.
Cetakan Kompresi Mesin
- Pencetakan kompresi digunakan untuk produk silikon padat seperti segel, gasket, keypad, dan peralatan dapur. Cetakan yang dipanaskan dan tekanan yang diberikan memungkinkan silikon mengeras dan membentuk bentuk akhirnya.
- Mesin pres modern dilengkapi sistem ventilasi dan kontrol suhu otomatis untuk memastikan produk padat dan bebas gelembung. Waktu siklus bergantung pada ketebalan komponen dan sistem curing. Untuk cetakan yang lebih besar atau multi-rongga, mesin pres vakum lebih disukai karena tampilan dan transparansinya yang lebih baik.
Cetakan Injeksi Cair Mesin (LIM)
- Mesin LIM memproses karet silikon cair (LSR), ideal untuk aplikasi berpresisi tinggi dan bersih seperti perlengkapan bayi, komponen elektronik, dan komponen medis.
- Sistem ini mencakup unit pengumpanan, unit pengukuran-pencampuran, sistem injeksi, dan perakitan cetakan. Dua komponen cair dicampur dengan rasio yang presisi dan disuntikkan di bawah tekanan tinggi untuk pencetakan dan pengerasan otomatis.
- LIM menawarkan efisiensi tinggi, limbah minimal, dan konsistensi yang sangat baik. Produk ini merupakan pilihan utama untuk produk presisi dan higienis.
Ekstrusi Mesin
- Ekstruder digunakan untuk membuat profil silikon kontinu seperti tabung, segel, dan selongsong kabel. Sekrup berputar untuk memplastiskan dan mendorong senyawa melalui kepala cetakan, membentuk bentuk kontinu.
- Silikon yang telah diekstrusi kemudian dikeringkan dalam oven vulkanisasi udara panas (HAV). Parameter seperti distribusi suhu, kecepatan sekrup, dan desain cetakan menentukan kehalusan permukaan dan akurasi dimensi. Mesin canggih seringkali dilengkapi ventilasi vakum untuk meningkatkan kepadatan dan stabilitas produk.
Pulkanisasi dan Penyembuhan: Kunci Kinerja yang Stabil
Vulkanisasi mengubah silikon dari keadaan plastis menjadi padatan elastis. Panas atau reaksi kimia menciptakan jaringan tiga dimensi yang memberikan silikon fleksibilitas dan daya tahan.
Oven Vulkanisir Udara Panas
- Oven HAV banyak digunakan untuk produk silikon ekstrusi. Aliran udara panas yang seragam memastikan ikatan silang yang sempurna.
- Suhu biasanya sekitar 200°C, dan kecepatan konveyor disesuaikan berdasarkan ketebalan produk. Sirkulasi udara yang baik mencegah produk menguning atau menggelembung, sehingga warna dan hasil akhir tetap konsisten.
Jalur Vulkanisasi Terowongan
- Jalur terowongan dirancang untuk produksi berkelanjutan produk panjang seperti pipa atau selubung kabel. Kontrol suhu multi-zona memungkinkan pemanasan, pengeringan, dan pendinginan yang presisi.
- Dengan proses pengisian, pembongkaran, dan pendinginan otomatis, sistem ini mencapai produksi yang sepenuhnya otomatis—meningkatkan efisiensi dan konsistensi. Untuk produk bervolume tinggi atau terstandarisasi, jalur terowongan mengurangi biaya secara signifikan.
Peralatan Pasca-Pemrosesan dan Perawatan Permukaan
Setelah dicetak, banyak produk silikon memerlukan pemrosesan sekunder untuk meningkatkan penampilan, tekstur, atau fungsionalitas.
Mesin Pemangkas / Deburring
- Produk cetakan seringkali memiliki kilap berlebih di bagian tepinya. Mesin penghilang gerinda otomatis menggunakan pembekuan suhu rendah untuk membuat kilap menjadi getas, lalu menghilangkannya dengan mesin putar atau pisau berkecepatan tinggi.
- Dibandingkan dengan pemangkasan manual, sistem otomatis lebih cepat, lebih bersih, dan lebih konsisten dalam penampilan.
Mesin Sablon / Pad Printing
- Mesin ini mencetak logo, teks, atau pola dekoratif pada permukaan silikon. Sablon cocok untuk produk datar, sementara pad printing cocok untuk bentuk lengkung atau kompleks.
- Sebelum mencetak, permukaan mungkin akan diberi perlakuan khusus untuk meningkatkan daya rekat tinta. Beberapa printer canggih memiliki sistem pengeringan UV untuk mempercepat pengeringan dan meningkatkan efisiensi produksi.
Peralatan Penyemprotan / Pelapisan
- Penyemprotan atau pelapisan memberikan efek permukaan khusus seperti sentuhan halus, tahan debu, atau perlindungan terhadap keausan. Produk medis dan pangan seringkali menjalani perawatan plasma atau korona sebelum pelapisan untuk menghilangkan kotoran dan meningkatkan daya rekat.
- Lini pelapisan modern menggunakan lengan robot di lingkungan yang bersih untuk hasil akhir yang halus, rata, dan ramah lingkungan.
Peralatan Pengujian dan Kontrol Kualitas
Untuk memastikan kinerja dan tampilan yang konsisten, setiap produk silikon harus melewati pemeriksaan kualitas yang ketat. Alat uji yang umum digunakan meliputi:
| Item Uji | Peralatan | Tujuan |
| Uji Kekerasan | Penguji Kekerasan Pantai | Mengukur konsistensi kekerasan |
| Tes keregangan | Mesin Tarik | Menguji kekuatan, perpanjangan, dan kinerja putus |
| Uji Kepadatan | Pengukur Kepadatan | Memeriksa keseragaman material |
| Tes Penuaan | Oven Penuaan Udara Panas | Mengevaluasi ketahanan terhadap panas dan penuaan |
| Tes Menguning | Penguji Penuaan UV | Menilai stabilitas warna silikon transparan atau berwarna terang |
Lini produksi kelas atas juga dapat menyertakan sistem inspeksi visual untuk pemantauan ukuran dan cacat secara langsung, guna memastikan kualitas yang seragam.
Kesimpulan
Produk silikon berkualitas tinggi bergantung pada kombinasi mesin yang tepat dan kontrol proses yang presisi. Mulai dari pencampuran bahan baku hingga pencetakan, vulkanisasi, dan pengujian, setiap tahap memiliki peralatan penting masing-masing. Bersama-sama, semua peralatan ini memastikan bahwa setiap produk silikon memberikan kinerja yang stabil, tampilan yang halus, dan kualitas yang andal.
