Produkty silikonowe są szeroko stosowane w wielu dziedzinach ze względu na nietoksyczność, brak smaku, odporność na wysoką temperaturę, stabilną wydajność itp. W naszym codziennym życiu produkty silikonowe można znaleźć wszędzie, od silikonowych produktów do karmienia dzieci po silikonowe przybory kuchenne, od części samochodowe po sprzęt medyczny, od kosmetyków po towary konsumpcyjne, takie jak silikonowe zabawki i prezenty.
Wyroby z gumy silikonowej są mile widziane nie tylko ze względu na ich wysokiej jakości właściwości fizyczne, ale także dlatego, że ich budowa chemiczna opiera się na naprzemiennych jednostkach krzemu i tlenu. Można je wytwarzać z różnych baz organicznych i węglowych, a także dodatków i wypełniaczy zintegrowanych z ich strukturą molekularną, aby tworzyć produkty o różnych kształtach, twardości lub elastyczności, kolorze, przezroczystości, wytrzymałości na rozdarcie, odporności na obciążenia środowiskowe lub mechaniczne i nie tylko.
Jak wytwarzać produkty silikonowe?
Jako profesjonalny producent wyrobów silikonowych z wieloletnim doświadczeniem w branży, procesy produkcyjne Ruiyang obejmują:
- Formowanie tłoczne
- Formowanie wtryskowe płynnej gumy silikonowej
- Formowanie wtryskowe gumy o wysokiej konsystencji
- Formowanie wytłaczane
- Formowanie kalandrujące
- Formowanie transferowe
Wybór procesu, który należy zastosować, różni się w zależności od produktu, w zależności od złożoności struktury produktu silikonowego, rozmiaru, ilości, kosztu, specjalnych wymagań dotyczących wydajności itp. Dlatego też niezwykle istotne jest zrozumienie materiałów i procesów produkcyjnych w celu optymalizacji produktu silikonowego jakość, produktywność i spójność. Przyjrzyjmy się bliżej tym metodom.
Formowanie tłoczne
Formowanie tłoczne jest bardzo powszechną metodą przetwarzania silikonu. Odbywa się to głównie poprzez dopasowanie formy, a kształt formy określa kształt produktu silikonowego. Silikon jest zwykle formowany w formach wysokotemperaturowych. Najpierw stałe surowce silikonowe miesza się ze środkiem wulkanizującym. Następnie materiał jest poddawany działaniu ciśnienia przez wulkanizator w celu wypełnienia całej wnęki i wulkanizowany w wysokiej temperaturze, a ogrzewanie i ciśnienie są utrzymywane aż do utwardzenia silikonu. Podczas tego procesu kauczuk silikonowy pozostaje dość elastyczny, a twardość formowanego silikonu wynosi zwykle od 30°C do 70°C. Ten proces produkcyjny jest stosunkowo prosty i ma zastosowanie do większości produktów silikonowych.
Zalety formowania tłocznego obejmują
- Niższy koszt oprzyrządowania
- Mniej marnowania surowców
- Ekonomiczne, szczególnie w przypadku dużych części i zamówień o dużej objętości
- Nadaje się do małych części i bardziej skomplikowanych kształtów
- Szeroki zakres zastosowań, w tym klawiatury komputerowe, artykuły kuchenne, części elektryczne oraz niektóre urządzenia medyczne i dentystyczne
Rodzaje wyrobów silikonowych formowanych ciśnieniowo
Produkty silikonowe dla dzieci, produkty silikonowe do kuchni, artykuły gospodarstwa domowego, uszczelki, uszczelki, o-ringi, silikonowe zawory typu „kaczy dziób”, niestandardowe części samochodowe z silikonu itp.
Formowanie wtryskowe
Formowanie wtryskowe jest bardziej złożone niż formowanie tłoczne, formowanie przetłoczne lub formowanie przez wytłaczanie. Krótkie czasy utwardzania i niska lepkość sprawiają, że formowanie wtryskowe jest doskonałym wyborem dla szerokiej gamy produktów silikonowych. Konstrukcja formy, rozmiar bramy i lokalizacja to kluczowe czynniki optymalizacji procesu formowania wtryskowego.
Stosowanie procesu formowania wtryskowego niesie ze sobą następujące korzyści:
- Dostosuj się do produkcji wielkoseryjnej
- Można używać wielu materiałów jednocześnie
- Można zautomatyzować
- Niska cena produkcji za element
- Krótki cykl formowania
- Nie wymaga przygotowania prefabrykatów
- Przy prawidłowym projekcie formy nie jest wymagane przycinanie
- Bardzo odpowiedni do produktów wymagających tolerancji wymiarowej lub jednolitości
Oczywiście oprócz zalet istnieją również pewne punkty, na które należy zwrócić uwagę w procesie stosowania formowania wtryskowego do produkcji wyrobów silikonowych.
- Błyski, wypaczenia, pęcherzyki, wgniecenia
- Niewystarczająca objętość wtrysku spowoduje, że część formy nie będzie się wypełniać
- W formach wielogniazdowych należy zrównoważyć zasuwy, aby zoptymalizować przepływ materiału
- W celu usunięcia uwięzionego powietrza może być konieczna wentylacja z szybkim napełnianiem i krótkim czasem ogniskowania
- Odświeżanie mieszanin materiałów przed formowaniem poprawia wydajność części
- Utrzymuj jamę w czystości i identyfikuj
- Utwardzanie produktu
- Najlepszy do produktów cienkościennych
Rodzaje produktów formowanych wtryskowo z silikonu
Małe części precyzyjne, części samochodowe, artykuły pływackie, sprzęt kuchenny
Formowanie wtryskowe płynnej gumy silikonowej (LSR).
Płynna guma silikonowa to wysokiej czystości, dwuskładnikowy, utwardzony silikon wzmocniony specjalnie obrobioną krzemionką. Ma stosunkowo wysokie wymagania co do wytrzymałości, odporności i wysokiej jakości. LSR jest mniej lepki niż HCR, co czyni go materiałem pompowanym, idealnym do formowania wtryskowego cieczy.
Główną różnicą między LSR i HCR jest „płynny” lub „płynny” charakter materiału LSR. Ponadto, podczas gdy w HCR można stosować procesy utwardzania nadtlenkiem lub platyną, w LSR stosuje się wyłącznie dodatki platynowe. Ze względu na termoutwardzalny charakter materiału, formowanie wtryskowe LSR wymaga specjalnego postępowania, takiego jak intensywne mieszanie rozprowadzające przy jednoczesnym utrzymywaniu materiału w niskiej temperaturze przed wciśnięciem go do ogrzewanej komory i wulkanizacją.
Jak przebiega proces wtrysku LSR i jakie są jego zalety?
Wtrysk LSR, podobnie jak jego odpowiednik HCR, służy do tworzenia uformowanego produktu końcowego we wnęce. W procesie LSR wykorzystuje się nieogrzaną ciecz lub lepki materiał, który jest pompowany przez dyszę wtryskową do gniazda formy. Surowiec jest po prostu transportowany pod ciśnieniem do zamkniętej, ogrzewanej komory, błyskawicznie ją wypełniając. Ze względu na swoją prostotę formowanie wtryskowe LSR jest bardzo szybką metodą produkcji, wykorzystującą urządzenie dozujące pobierające bezpośrednio z cylindra, przy krótkich czasach realizacji, idealną do produkcji części o bardzo dużej objętości.
Kluczowe zalety wtrysku LSR
- Krótkie i precyzyjne cykle formowania
- Produkcja masowa
- Wydajne i ekonomiczne przetwarzanie
- Szeroki zakres zastosowań, może wytwarzać różnorodne produkty ogólne
- Szybkie utwardzanie i doskonałe uwalnianie z pleśni
Formowanie wtryskowe gumy o wysokiej konsystencji (HCR).
Guma o wysokiej konsystencji (HCR) jest również znana jako guma utwardzana termicznie lub guma silikonowa HTV (wulkanizowana w wysokiej temperaturze). Materiał ten wykonany jest z reaktywnego silikonu z makrocząsteczkami o bardzo dużej masie.
Różne surowce mogą zapewniać HCR określone funkcje, takie jak krzemionka koloidalna lub krzemionka strącana o dużej powierzchni właściwej w celu poprawy właściwości mechanicznych, stabilizator cieplny, plastyfikator lub środek zapobiegający rekombinacji.
Elastomery HCR przewyższają tradycyjne elastomery organiczne, zapewniając doskonałą wytrzymałość mechaniczną w zakresie temperatur od -50°C do +300°C. Mają również dobre właściwości starzenia, są chemicznie obojętne, są stabilne pod wpływem światła lub tlenu, łatwo ulegają zabarwieniu, a nawet są przezroczyste, co czyni je idealnymi do pakowania żywności i zastosowań medycznych.
Włączenie różnych dodatków do HCR otwiera nieograniczone niestandardowe rozwiązania dla istniejących i nowych zastosowań w różnych gałęziach przemysłu. Przemysł lotniczy, motoryzacyjny, opieka zdrowotna, ropa i gaz, budownictwo, elektronika, pojazdy elektryczne i nie tylko.
Jak przebiega proces wtryskiwania HCR i jakie daje korzyści?
Odmierzony HCR wtryskiwany jest bezpośrednio z cylindra do zamkniętej, podgrzewanej formy poprzez mechanizm śrubowy i dyszę, przez bramę. Materiał wypełnia i wypełnia wnękę formy, tworząc część.
Główne zalety formowania wtryskowego HCR
- Krótkie i precyzyjne cykle formowania
- niższy koszt jednostkowy
- Mniej strat materiału
- Możliwość formowania z innymi materiałami takimi jak plastik czy metal
- Jeśli chodzi o wyroby gotowe, produkcja jest stabilna
- Najwyższa dokładność i wypełnianie skomplikowanych części w porównaniu do formowania tłocznego lub transferowego.
- Jest to prawdopodobnie najpowszechniejsza i najskuteczniejsza metoda formowania, w przypadku której produkty mogą znacznie różnić się rozmiarem, złożonością i zastosowaniem.
Różnica między formowaniem tłocznym a formowaniem wtryskowym
Formowanie tłoczne i formowanie wtryskowe są podobne pod tym względem, że wypełniają wstępnie uformowane wnęki, ale różnią się tym, że formy tłoczne są bezpośrednio wstępnie napełniane wypełniaczem, podczas gdy w przypadku formowania wtryskowego wypełniacz jest wtryskiwany wcześniej całkowicie w zamkniętej wnęce.
Producenci różnych typów części często stosuje się zarówno formowanie tłoczne, jak i wtryskowe, ale w przypadku różnych typów części. Ogólnie rzecz biorąc, formowanie wtryskowe jest preferowane przy wytwarzaniu bardziej złożonych (i często mniejszych) części, podczas gdy prasowanie sprawdza się bardzo dobrze w przypadku prostych lub podstawowych projektów oraz dużych części, których nie można wyprodukować za pomocą wytłaczania.
Inne punkty porównania obejmują: formowanie wtryskowe ma krótsze czasy cykli i dlatego jest generalnie szybsze i bardziej opłacalne w przypadku produktów o dużej objętości, podczas gdy formowanie tłoczne jest najczęściej stosowane w przypadku części produkowanych w małych i średnich seriach.
Formowanie wytłaczane
Wytłaczane produkty silikonowe są zwykle formowane za pomocą wytłaczarki. Wytłaczanie kauczuku silikonowego jest powszechnie stosowane do produkcji węży, lin, skomplikowanych profili i części o przekrojach, często dość długich, często wielowarstwowych elementów, a także prętów, uszczelek piekarników, kabli, izolacji przewodów, uszczelek, uszczelek. Czekaj .
Rurki silikonowe są szeroko stosowane w sprzęcie medycznym i mechanicznym. Można go również stosować jako bufor do materiałów opakowaniowych.
W procesie wykorzystuje się związek HCR z katalizatorem, który jest prefabrykowany w paski lub bloki. Preforma jest następnie podawana do wytłaczarki ślimakowej, która przeciska mieszankę przez matrycę ze stali hartowanej z wzorem nacięć. Uformowany silikon przechodzi następnie przez ogrzewaną komorę na przenośniku taśmowym i utwardza się w piecu o działaniu ciągłym.
Głównym wyzwaniem dla producentów korzystających z tej technologii jest wybór odpowiedniego gatunku kauczuku silikonowego i dostosowanego układu katalizatora, aby optymalnie działał w konkretnym procesie mechanicznym, kontrolowanym temperaturą i prędkością oraz aby produkt końcowy spełniał specyfikację, standardy tolerancji i zgodność z normami regulacyjnymi.
Kalandrowanie gumy silikonowej
Kalandrowanie to proces mechaniczny polegający na ciągłym ściskaniu i wygładzaniu materiału poprzez przesuwanie arkusza przez parę podgrzewanych rolek. Te zestawy podwójnych lub wielokrotnych warstw rolek z twardej stali nazywane są kalendarzami. Są one dostosowywane pod ciśnieniem w celu uzyskania określonej i jednolitej grubości, wykończenia powierzchni i tekstury gumy silikonowej, która może być błyszcząca, matowa, gładka, klejąca lub wytłaczana itp.
Surowiec, zwykle HCR, który określa właściwości mechaniczne gotowego produktu, jest wcześniej zmiękczany na gorąco lub wytłaczany, a następnie przeciskany przez ułożone cylindryczne walce. W procesie kalandrowania nieutwardzona preforma silikonowa jest prasowana w ciągły arkusz silikonowy. Silikony można następnie prasować na różne podłoża, takie jak warstwy rozdzielające, lub kleić z różnymi tkaninami, szkłem, tworzywami sztucznymi i innymi.
Do głównych zalet obróbki kalandrowania zalicza się
- Wielkoseryjne, ciągłe przetwarzanie produktów wysokiej jakości
- Arkusze wolnostojące (niepodparte) dostarczane w wyściółce ochronnej lub produkty łączone z innymi materiałami, w tym tkaninami organicznymi lub sztucznymi (poliamid, wiskoza, poliester itp.), szkłem, tworzywami sztucznymi itp.
- Istnieją niemal nieograniczone zastosowania, począwszy od wykładzin dla budownictwa, artykułów gospodarstwa domowego, odzieży, dekoracji, produktów mających kontakt z żywnością, przemysłowych przenośników taśmowych, produktów autoklawowalnych do zastosowań medycznych i nie tylko.
Forma transferowa gumy silikonowej
Formowanie przetłoczne jest pod wieloma względami podobne do formowania tłocznego. Wykorzystuje HCR, który jest wtłaczany z komory pomocniczej (zwanej zbiornikiem transferowym) do zamkniętego układu formy pod ciśnieniem, zawierającego podgrzewane naczynie nad formą, napędzane za pomocą tłoka. Kauczuk silikonowy jest wypełniony unikalnym systemem bramy i prowadnicy, który może się poruszać stosunkowo twarde materiały do formy przed ogrzewaniem. Proces formowania przetłocznego gumy silikonowej jest idealny do wytwarzania precyzyjnych części formowanych z silikonu oraz do „układania” w stosy z innymi materiałami, aby umożliwić formowanie o złożonej geometrii. Połączenie procesów HCR i formowania transferowego pozwala wytwarzać części wysokiej jakości, zapewniając elastyczność projektowania i krótsze cykle produkcyjne.
Formowanie przetłoczne różni się od formowania tłocznego tym, że forma jest całkowicie zamknięta, a nie podzielona na dwie części. Z tego powodu różni się od formowania wtryskowego tym, że do wypełnienia formy wymagane jest wyższe ciśnienie. Pozwala to również na przyjęcie dodanych włókien lub matrycy w warstwie zewnętrznej za pomocą formowania transferowego w celu wytworzenia niestandardowych wzmocnionych części.
Główne zalety obróbki metodą formowania transferowego
- Obniżone koszty oprzyrządowania
- Jednolite, dokładne i bardziej spójne części w porównaniu do formowania tłocznego dzięki jednoczęściowej formie i wysokiej tolerancji wymiarowej
- Wydajna i elastyczna zdolność do przyjmowania różnych włókien wzmacniających wstępnie umieszczonych w formie, w tym szklanych, węglowych i aramidowych, a także naturalnych włókien roślinnych.
