Folk beskriver ofte silikonoverføringsstøping som en balansert prosess.
Fra vår side av fabrikkgulvet handler STM mindre om balanse og mer om kontroll.
Vi tyr vanligvis til transferstøping når kompresjonsstøping begynner å føles uforutsigbar, og sprøytestøping føles unødvendig eller for dyrt for volumet. De fleste STM-prosjekter kommer til oss med ett klart krav: delen må være riktig første gang, ikke etter flere monterings- eller korrigeringstrinn.
Denne artikkelen forklarer ikke STM slik lærebøker gjør. Den forklarer hvordan STM faktisk oppfører seg under støpeforsøk, småskalaproduksjon og ekte kundeprosjekter.
Hva er silikonoverføringsstøping?
Silikonoverføringsstøping (STM) er en prosess der uherdet silikon presses fra en overføringsbeholder inn i en lukket, oppvarmet form under trykk, og deretter herdes til sin endelige form.
I praksis velges STM sjelden bare fordi en del er kompleks.
Den er valgt fordi delen ikke tolererer ujevn fylling, skjærebevegelse eller dimensjonsdrift.
Vi ser STM oftest brukt til medisinske håndtak, elektroniske innkapslinger og silikondeler støpt direkte på metall- eller plastinnsatser. Dette er deler der kompresjonsstøping sliter med å fylle jevnt, og sprøytestøping øker kostnadene og kompleksiteten uten klare fordeler.
Hvordan silikonoverføringsstøping fungerer på verkstedgulvet
Forberedelse av mugg
Hvis en overføringsstøpt del ikke består inspeksjonen, blir den underliggende årsaken ofte funnet uker tidligere, under støpedesignet.
Vi jobber med både stål- og aluminiumsformer. Stål brukes når langsiktig stabilitet er viktig. Aluminium er vanlig under tidlig prøvetaking fordi det forkorter ledetiden. Men uavhengig av materiale må STM-former utformes annerledes enn plastverktøy.
Vi har sett prosjekter der alt så riktig ut på papiret, men formtoleransene rett og slett var for små for silikon. Resultatet var overdreven flash på ett område og korte skudd på et annet. Etter det sluttet vi å behandle STM-former som enklere sprøytestøper. Det er de ikke.
Før produksjon rengjøres formene og belegges med slippmidler. Dette trinnet høres rutinemessig ut, men å hoppe over det eller bruke feil belegg fører ofte til klebing og overflatefeil som først viser seg etter flere sykluser.
Materialforberedelse
STM bruker hovedsakelig høykonsistensgummi (HCR). Én grunn er enkel: HCR oppfører seg mer forutsigbart under overføringstrykk, spesielt når det er snakk om innlegg.
Blandingsforholdene er vanligvis mellom 10:1 og 20:1, avhengig av blandingen. På papiret ser ikke et lite avvik alvorlig ut. I virkeligheten viser forholdsfeil seg ofte ikke umiddelbart.
Vi kjørte en gang et parti der forholdet var litt feil. Delene ble tatt ut av formen rent og så akseptable ut. Først under den endelige inspeksjonen la vi merke til variasjoner i hardheten over samme hulrom. Det var nok til å feile partiet.
Siden den gang har vi behandlet materialblanding som en kontrollert prosess, ikke et forberedelsestrinn. Hvis forholdet er feil, kan ingen justering nedstrøms fikse det fullstendig.
Etter blanding plasseres silikonet i overføringsbeholderen. Forvarming her gjør en merkbar forskjell. Kaldt materiale tvinger oss til å øke trykket, noe som vanligvis skaper nye problemer i stedet for å løse strømningsproblemer.
Overføringstrinnet
Når formen er lukket, skyver stempelet silikon inn i hulrommene. Typiske trykk varierer fra 500 til 2000 psi.
En vanlig antagelse er at høyere trykk forbedrer fyllingen. I STM er dette bare delvis sant. Når trykk brukes til å kompensere for dårlig ventilasjon, blir resultatet ofte mer slag og forskjøvede innsatser.
Vi følger nøye med på utformingen av porter og ventiler. Når luftbobler dukker opp på samme sted i hver syklus, er årsaken nesten aldri materialet. Det er vanligvis innestengt luft som ikke har noe sted å gå.
God flyt kommer fra temperaturkontroll og formdesign, ikke rå makt.
Herding
Herdetemperaturene ligger vanligvis mellom 150 °C og 200 °C, med syklustider som varierer basert på deltykkelsen.
For tynne deler ser herdingen rask og enkel ut. For tykkere eller strukturelle deler blir herdetiden kritisk. Vi anbefaler ofte etterherding ved rundt 200 °C i flere timer, spesielt for medisinske applikasjoner eller høytemperaturapplikasjoner.
Å hoppe over etterherding sparer tid under produksjonen, men det fører ofte til kompresjonsavsetning eller mekaniske problemer måneder senere. Disse problemene er mye vanskeligere å forklare til en kunde enn en lengre herdesyklus på forhånd.
Demolding
Avforming er et av de trinnene som sjelden får oppmerksomhet før noe går galt.
Utstøterpinnene må plasseres forsiktig. For mye kraft eller dårlig plassering kan deformere myk silikon eller etterlate synlige merker. For delikate deler bruker vi noen ganger vakuumassistert avforming for å redusere stress under fjerning.
Hvis en del er skadet på dette stadiet, kan ingen god støping oppstrøms gjenopprette den.
Etterbehandling
Flash er vanlig i STM. Typisk flashtykkelse varierer fra 0,05 mm til 0,2 mm, avhengig av formtilpasning og klemkraft.
For deler med stort volum bruker vi ofte kryogen avflashing. For synlige deler eller deler med lavt volum gir manuell trimming bedre kontroll. Overflatebehandlinger som plasmaaktivering legges til når liming eller belegg er nødvendig.
Disse trinnene blir ofte undervurdert under tilbudsgivning, men de spiller en viktig rolle i det endelige utseendet og konsistensen.
Materialvalg: Hvorfor HCR fortsatt er standard
HCR er fortsatt det primære materialet for STM fordi det gir bedre rivestyrke og dimensjonsstabilitet under trykk.
Hardheten varierer vanligvis fra 30 til 80 Shore A. Mykere materialer flyter lett, men krever bedre ventilasjon. Hardere materialer holder formen bedre, men krever mer presis temperatur- og trykkkontroll.
For medisinske applikasjoner og applikasjoner i kontakt med matvarer er sertifiserte forbindelser standard. Vi verifiserer alltid herdeegenskapene under faktiske tester, ikke bare gjennom datablad.
Prosessparametere som påvirker utbyttet
Fra våre produksjonsdata er de mest følsomme parameterne:
- Overføringstrykk: 500–2000 psi
- Formtemperatur: 150–200 °C
- Overføringshastighet: for fort fanger luft, for sakte risikerer for tidlig herding
- Herdetid: utilstrekkelig tid fører ofte til myke kjerner
Når disse parameterne avviker, følger feil raskt.
Designretningslinjer som sparer tid senere
Jevn veggtykkelse er fortsatt den mest pålitelige regelen. Plutselige tykkelsesendringer fører ofte til ufullstendig fylling eller indre spenninger.
Plassering av port og løper bør støtte jevn flyt, ikke bare korteste baner. Innsatser bør festes mekanisk når det er mulig. Å stole kun på silikonflyt for å holde innsatser fører vanligvis til justeringsproblemer.
God design reduserer svinnet mer effektivt enn aggressive parameterjusteringer.
Kvalitetskontroll: Oppdag problemer tidlig
Vanlige STM-defekter inkluderer luftbobler, korte skudd, overdreven blits og underherding.
Vi inspiserer rutinemessig hardhet, strekkfasthet og dimensjoner. For medisinske og elektroniske deler sikrer ytterligere validering langvarig ytelse.
De fleste feil kan spores tilbake til ventilasjonsdesign eller parameterustabilitet, ikke materialkvalitet.
Fordeler og begrensninger i reell bruk
Hva STM gjør bra
- Konsekvent fylling for komplekse geometrier
- Pålitelig innsatsstøping uten sekundær montering
- Rimelig verktøykostnad for mellomstore volumer
Der STM har begrensninger
- Lengre herdetider enn sprøytestøping
- Materialavfall fra løpere og overføringsbeholdere
- Større avhengighet av ekspertise innen mugg og prosesser
STM fungerer best når presisjon og pålitelighet er viktigere enn rå hastighet.
Typiske bruksområder vi håndterer
STM brukes ofte til:
- Komponenter for medisinsk utstyr
- Elektroniske innkapslinger
- Industrielle tetninger med innsatser
- Spesialiserte forbrukerprodukter
Styrken ligger i å produsere deler som må yte konsekvent, ikke bare se riktige ut.
Transferstøping vs. andre silikonstøpingsmetoder
Overføring vs. Kompresjonsstøping
Kompresjonsstøping er kostnadseffektivt for enkle, tykke deler. Transferstøping gir bedre flytkontroll og innsatsintegrasjon for presisjonskomponenter.
Overføring vs. Sprøytestøping
Sprøytestøping utmerker seg ved automatisering av store volum. Transferstøping er mer fleksibelt og kostnadseffektivt for mellomstore volumer ved bruk av HCR-materialer.
ofte stilte spørsmål
Hvor mye koster STM?
Kostnadene avhenger av delens kompleksitet og volum. STM ligger vanligvis mellom kompresjons- og sprøytestøping i totalkostnad.
Hvor lang er én STM-syklus?
Selve overføringen går raskt, men herdingen tar vanligvis 1 til 15 minutter, avhengig av tykkelse og materiale.
Er STM egnet for medisinsk utstyr?
Ja. STM er mye brukt til medisinske komponenter på grunn av materialstabilitet og støpeevne for innsatser.
Hvordan er STM forskjellig fra sprøytestøping?
STM opererer ved lavere trykk og passer til komplekse deler med middels volum. Sprøytestøping favoriserer automatisert produksjon i høyt volum.
Konklusjon
Silikonoverføringsstøping er ikke valgt fordi det er moteriktig eller enkelt. Det er valgt fordi det løser spesifikke problemer som andre støpemetoder sliter med.
Når formdesign, materialvalg og prosesskontroll gjøres riktig, leverer STM konsistente deler med høy ytelse og færre overraskelser nedstrøms.
Vi har jobbet med silikonstøping i mange bransjer i årevis. Hvis du vurderer STM for produktet ditt eller sammenligner støpealternativer, diskuterer vi gjerne prosjektet ditt basert på reelle produksjonsforhold, ikke antagelser.
