실리콘 사출 성형

실리콘 사출 성형은 널리 사용되는 실리콘 제조 방법으로, 특히 의료 기기, 자동차, 가전 제품, 항공우주 산업에서 많이 사용됩니다.

이 글에서는 실리콘 사출 성형의 개념, 공정, 장점, 단점 및 응용 분야에 대해 알아보겠습니다.

실리콘 사출 성형이란?

실리콘 사출 성형은 실리콘 제조 공정입니다. 액상 실리콘 고무를 가열된 금형에 고압으로 주입하면, 금형 내에서 실리콘이 경화되어 정교한 디자인과 정밀한 공차를 가진 유연하고 내구성 있는 부품을 형성합니다.

이 방법은 의료기기, 자동차, 가전제품, 항공우주 등의 산업에 적합합니다.

실리콘 사출 성형 공정

실리콘 사출 성형은 정밀한 실리콘 제조 공정으로, 특히 고성능 소재가 필요한 분야에 적합합니다. 공정의 각 단계를 정밀하게 제어함으로써 제조업체는 탁월한 일관성, 정밀성, 그리고 신뢰성을 갖춘 고품질 실리콘 부품을 생산할 수 있습니다. 주요 단계는 다음과 같습니다.

재료 준비

액상 실리콘 고무 사출 성형 공정에서는 재료 준비가 중요합니다.

먼저, A 성분과 B 성분은 혼합 전 조기 경화를 방지하기 위해 별도로 보관합니다. A 성분은 실리콘 폴리머로 구성되어 탄성과 유연성을 제공합니다. B 성분은 일반적으로 백금 기반 촉매이지만, 실리콘의 가교 및 경화를 촉진합니다.

다음으로, 성분 A와 B의 비율은 일반적으로 1:1 비율로 계량 장비를 통해 정밀하게 제어됩니다.

그런 다음, 측정된 성분들을 정적 믹서를 사용하여 완전히 혼합합니다. 혼합 과정에서는 재료의 조기 경화나 특성 변화를 방지하기 위해 온도 조절이 필수적입니다.

주입

LSR이 제대로 준비되면 사출 성형기에 투입됩니다. 사출 성형기는 배럴, 플런저 또는 스크류, 믹서, 그리고 노즐로 구성됩니다. 준비된 실리콘 혼합물은 배럴에 주입되고, 일반적으로 121°C~149°C(250°F~300°F)의 일정 온도로 가열되어 사출에 적합한 점성 액체 상태가 됩니다. 가열된 실리콘은 고압 하에 가열된 금형 캐비티에 주입됩니다. 금형의 설계는 최종 제품의 기하학적 형상을 결정하며, 미세한 디테일을 가진 복잡한 형상을 제작할 수 있도록 합니다.

주요 매개변수는 최종 제품의 품질에 상당한 영향을 미칩니다. 이러한 매개변수를 최적화하려면 특정 제품 요구 사항과 장비 성능의 조합이 필요합니다. 다음은 주요 생산 매개변수의 범위입니다.

• 금형 온도: 일반적으로 온도 범위는 150°C~200°C이며, 경화 속도와 전반적인 재료 특성을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다.
• 사출 압력: 일반적으로 50~150MPa 사이이며, 금형 충전과 완제품의 밀도에 영향을 미칩니다.
• 주입 속도: 일반적으로 10~50mm/s 범위이며, 기포 형성과 전반적인 생산 효율성에 영향을 미칩니다.

경화(가황)

주입 후 금형은 경화 과정을 시작하기 위해 특정 온도로 유지됩니다. 가황. 이는 실리콘 폴리머 사슬을 가교시키는 화학 반응을 통해 액상 재료를 단단하고 탄성 있는 구조로 변형시키는 과정입니다. 경화 온도와 시간은 완전한 가황을 보장하기 위해 세심하게 조절됩니다. 일반적으로 경화 온도는 121°C에서 149°C(250°F에서 300°F)이며, 공정 시간은 부품의 두께와 복잡성에 따라 몇 분에서 30분 이상까지 다양합니다.

후처리

경화가 완료되면 금형을 냉각하고 응고된 실리콘 부품을 꺼냅니다. 후처리 단계는 다음과 같습니다.

• 트리밍 및 디플래싱: 작업자는 원하는 모양과 표면 마감을 얻기 위해 파팅 라인과 게이트에서 플래시라고 불리는 과도한 재료를 제거합니다.
• 추가 경화(후 경화): 성형된 부품은 고온에서 가열되어 기계적 성질이 향상되고 완전한 가교가 보장됩니다.
• 표면 처리: 접착력, 외관 또는 기능을 개선하기 위해 플라즈마 처리, 코팅 또는 접합과 같은 다양한 공정이 적용됩니다.
• 품질 검사: 검사관은 부품이 치수, 기계적 특성, 시각적 품질에 대한 지정된 기준을 충족하는지 확인하기 위해 철저한 검사를 수행합니다.

이러한 후처리 단계는 제품에 필수적이며, 의도한 용도에 필요한 사양과 성능 기준을 충족하는지 확인합니다.

실리콘 사출 성형의 장점

실리콘 사출 성형은 여러 가지 중요한 장점을 제공하므로 고품질의 정밀 엔지니어링 실리콘 제품을 생산하는 데 선호되는 선택입니다.

• 정밀도와 반복성: 이 공정을 사용하면 공차가 엄격한 복잡한 형상을 생산할 수 있습니다. 특히 의료 기기, 자동차, 전자 제품처럼 높은 성능과 일관성이 요구되는 산업에 유리합니다.
• 최소한의 낭비: 실리콘 사출 성형 시 소재를 정밀하게 사용하면 폐기물 발생을 최소화할 수 있습니다. 결과적으로 불필요한 트리밍이 줄어들어 비용 절감에 도움이 됩니다.
• 짧은 사이클 타임: 실리콘 사출 성형은 온도, 압력, 사출 속도 등의 요소를 제어하여 사이클 타임을 단축합니다. 이를 통해 생산 속도 향상, 생산량 증대, 리드타임 단축이 가능합니다.

전반적으로 실리콘 사출 성형은 복잡한 기능과 고성능 요구 사항을 갖춘 고품질 실리콘 제품을 제조하기 위한 비용 효율적이고 효율적이며 다재다능한 솔루션을 제공합니다.

실리콘 사출 성형의 단점

실리콘 사출 성형은 신중하게 고려해야 할 몇 가지 문제점을 안고 있습니다. 주요 단점은 다음과 같습니다.

• 높은 초기 툴링 비용: 사출 성형용 금형은 비용이 많이 들며, 특히 복잡한 디자인의 경우 더욱 그렇습니다. 이러한 초기 비용은 예산이 부족하거나 생산량이 적은 프로젝트에는 걸림돌이 될 수 있습니다.
• 재료 제한: 사출 성형 공정은 주로 액상 실리콘 고무(LSR)를 사용합니다. 하지만 모든 용도에 필요한 특정 소재 특성을 제공하지 못할 수 있습니다. 이러한 한계로 인해 성능 요구 사항에 따라 소재를 신중하게 선택해야 합니다.

실리콘 사출 성형은 강력한 제조 기술이기는 하지만, 이러한 잠재적 단점을 이해하고 해결하는 것이 제품 개발에 적용을 최적화하는 데 중요합니다.

실리콘 사출 성형의 응용 분야

실리콘 사출 성형은 다양한 산업 분야에서 사용되는 다재다능한 제조 공정입니다. 아래 표는 실리콘 사출 성형의 가장 일반적인 적용 분야를 간략하게 보여줍니다.

이러한 응용 분야는 생체적합성, 유연성, 내열성, 내구성과 같은 실리콘 소재의 고유한 특성으로 인해 실리콘 사출 성형의 적응성을 강조합니다.

결론

실리콘 사출 성형은 다양한 산업 분야에서 탁월한 정밀성과 다재다능함을 제공하는 핵심 제조 공정입니다. 정교하고 고품질의 부품을 생산할 수 있는 능력은 의료기기, 자동차, 가전제품, 항공우주 등의 분야에서 필수적입니다. 제조업체는 이 기술의 장점과 한계를 모두 이해함으로써 이 기술의 잠재력을 최대한 활용하여 혁신을 주도하고 우수한 실리콘 제품의 생산을 보장할 수 있습니다.

자원:

액상 실리콘 고무의 사출 성형