Siliconenproducten zijn alomtegenwoordig in het dagelijks leven en in industriële toepassingen. In het siliconenproductiesysteem speelt apparatuur een doorslaggevende rol. Dit artikel introduceert de belangrijkste machines die in elke fase van de siliconenproductie worden gebruikt, legt hun functies en procesprincipes uit, zodat u de kern van siliconenproductie van begin tot eind begrijpt.
Voorbereiding van de grondstof: Mengen en compoundingapparatuur
De eerste stap in de siliconenproductie is de materiaalverwerking. Hoogwaardige menging zorgt voor uniforme fysische eigenschappen en legt de basis voor consistente gietresultaten. De belangrijkste machines zijn onder meer kneedmachines, tweewalsenmolens en koel- en opslagsystemen.
Kneder / Banbury Mixer
- De kneder is een belangrijke machine voor de verwerking van ruwe siliconen. Hij mengt basisrubber, vulstoffen, pigmenten en additieven onder hoge schuifspanning. In de afgesloten kamer genereren twee rotoren wrijving en compressie om de materialen gelijkmatig te verwarmen en te verspreiden.
- Moderne kneedmachines zijn uitgerust met temperatuurregelsystemen om voortijdige uitharding te voorkomen. Voor transparante of medische siliconen zijn nauwkeurige temperatuur- en tijdcontrole essentieel om de helderheid en zuiverheid te behouden.
Tweewalsmolen
- Na het kneden wordt het mengsel verfijnd in een tweewalsmolen. Twee stalen rollen draaien in tegengestelde richting om het materiaal te persen en plat te drukken, waardoor de verspreiding van pigmenten en additieven wordt verbeterd. In deze fase kunnen operators de dikte aanpassen, kleur toevoegen of andere materialen combineren.
- Temperatuur en walsafstand moeten goed onder controle zijn. Een te hoge temperatuur kan aanbranden of voortijdige vulkanisatie veroorzaken, terwijl een te lage temperatuur leidt tot ongelijkmatige menging en slechte verwerkbaarheid.
Koel- en opslagsysteem
- Na het malen blijft de siliconenmassa heet en moet deze worden afgekoeld om de moleculaire structuur te stabiliseren. Veelgebruikte apparatuur omvat koeltransportbanden, automatische snijmachines en opslagrekken. Sommige systemen gebruiken vacuümopslagtanks om ingesloten lucht te verwijderen, wat een hoge dichtheid en uniformiteit bij het latere gieten garandeert.
Vormfase: de kern van productvorming
Het vormen is de belangrijkste stap waarbij siliconen hun uiteindelijke vorm krijgen. Afhankelijk van het materiaal en het producttype zijn compressiepersen, spuitgietmachines en extrusiemachines gangbare machines.
Persvormen Machine
- Compressievormen wordt gebruikt voor vaste siliconenproducten zoals afdichtingen, pakkingen, toetsenborden en keukengerei. De verhitte mal en de toegepaste druk zorgen ervoor dat de siliconen uitharden en hun uiteindelijke vorm krijgen.
- Moderne persen zijn voorzien van automatische ontluchtings- en temperatuurregelsystemen om dichte, luchtbelvrije producten te garanderen. De cyclustijd is afhankelijk van de dikte van het onderdeel en het uithardingssysteem. Voor grotere of meervoudige mallen hebben vacuümpersen de voorkeur vanwege het verbeterde uiterlijk en de transparantie.
Vloeistofspuitgieten Machine (LIM)
- LIM-machines verwerken vloeibaar siliconenrubber (LSR), ideaal voor zeer precieze en schone toepassingen zoals babyartikelen, elektronische onderdelen en medische componenten.
- Deze systemen omvatten een toevoereenheid, doseer-mengeenheid, injectiesysteem en matrijsassemblage. Twee vloeibare componenten worden in een nauwkeurige verhouding gemengd en onder hoge druk geïnjecteerd voor automatische vormgeving en uitharding.
- LIM biedt hoge efficiëntie, minimale verspilling en uitstekende consistentie. Het is de standaardkeuze voor precisie- en hygiënekritische producten.
Extrusie Machine
- Extruders worden gebruikt om doorlopende siliconenprofielen te maken, zoals buizen, afdichtingen en kabelmoffen. De schroef draait om het materiaal te plastificeren en door een matrijskop te duwen, waardoor doorlopende vormen ontstaan.
- De geëxtrudeerde siliconen worden vervolgens uitgehard in een heteluchtvulkanisatieoven (HAV). Parameters zoals temperatuurverdeling, schroefsnelheid en matrijsontwerp bepalen de gladheid van het oppervlak en de maatnauwkeurigheid. Geavanceerde machines zijn vaak voorzien van vacuümontluchting om de productdichtheid en stabiliteit te verhogen.
Vulcanisatie en uitharden: de sleutel tot stabiele prestaties
Vulkanisatie transformeert siliconen van een plastische toestand naar een elastische vaste stof. Door hitte of chemische reacties ontstaat een driedimensionaal netwerk dat siliconen zijn flexibiliteit en duurzaamheid geeft.
Heteluchtvulkanisatieoven
- HAV-ovens worden veel gebruikt voor geëxtrudeerde siliconenproducten. Een gelijkmatige heteluchtstroom zorgt voor volledige vernetting.
- De temperatuur ligt meestal rond de 200 °C en de transportbandsnelheid wordt aangepast op basis van de productdikte. Goede luchtcirculatie voorkomt vergeling of bubbelvorming en zorgt voor een consistente kleur en afwerking.
Tunnelvulkanisatielijn
- Tunnellijnen zijn ontworpen voor de continue productie van lange producten zoals buizen of kabelmantels. Temperatuurregeling in meerdere zones maakt nauwkeurig verwarmen, uitharden en koelen mogelijk.
- Dankzij automatische toevoer, afvoer en koeling bereiken deze systemen een volledig geautomatiseerde productie, wat de efficiëntie en consistentie verbetert. Voor grote volumes of gestandaardiseerde producten verlagen tunnellijnen de kosten aanzienlijk.
Nabewerkings- en oppervlaktebehandelingsapparatuur
Na het gieten hebben veel siliconenproducten een tweede bewerking nodig om het uiterlijk, de textuur of de functionaliteit te verbeteren.
Trim-/ontbraammachine
- Gegoten producten hebben vaak overtollige braam aan de randen. Automatische ontbraammachines maken braam broos met behulp van bevriezing bij lage temperaturen en verwijderen dit vervolgens met trommelende of sneldraaiende messen.
- Vergeleken met handmatig snoeien zijn geautomatiseerde systemen sneller, schoner en consistenter in uiterlijk.
Zeefdruk- / Tampondrukmachine
- Deze machines printen logo's, tekst of decoratieve patronen op siliconen oppervlakken. Zeefdruk is geschikt voor platte producten, terwijl tampondruk geschikt is voor gebogen of complexe vormen.
- Vóór het printen kan een oppervlaktebehandeling worden toegepast om de inkthechting te verbeteren. Sommige geavanceerde printers beschikken over UV-uithardingssystemen om het drogen te versnellen en de productie-efficiëntie te verhogen.
Spuit-/coatingapparatuur
- Spuiten of coaten voegt speciale oppervlakte-effecten toe, zoals een zijdezachte aanraking, stofbestendigheid of bescherming tegen slijtage. Medische en voedingsmiddelenproducten ondergaan vaak een plasma- of coronabehandeling vóór het coaten om onzuiverheden te verwijderen en de hechting te verbeteren.
- Moderne coatinglijnen gebruiken robotarmen in schone omgevingen voor gladde, gelijkmatige en milieuvriendelijke afwerkingen.
Test- en kwaliteitscontroleapparatuur
Om consistente prestaties en een consistent uiterlijk te garanderen, moet elk siliconenproduct strenge kwaliteitscontroles ondergaan. Veelgebruikte testapparatuur is onder andere:
| Testitem | Apparatuur | Doel |
| Hardheidstest | Shore-hardheidsmeter | Meet de consistentie van de hardheid |
| Trekproef | Trekmachine | Test sterkte, rek en breekvermogen |
| Dichtheidstest | Dichtheidsmeter | Controleert de uniformiteit van het materiaal |
| Verouderingstest | Heteluchtoven | Evalueert hitte- en verouderingsbestendigheid |
| Vergelingstest | UV-verouderingstester | Beoordeelt de kleurstabiliteit van transparante of lichtgekleurde siliconen |
Geavanceerde productielijnen kunnen ook visuele inspectiesystemen bevatten voor realtime controle van de grootte en defecten, waardoor een uniforme kwaliteit wordt gegarandeerd.
Conclusie
Hoogwaardige siliconenproducten zijn afhankelijk van de juiste combinatie van machines en nauwkeurige procesbeheersing. Van het mengen van grondstoffen tot het vormen, vulkaniseren en testen: elke fase heeft zijn eigen essentiële apparatuur. Samen zorgen ze ervoor dat elk siliconenproduct stabiele prestaties, een fraai uiterlijk en betrouwbare kwaliteit levert.
