Não sabe qual método de produção de silicone escolher? Vou apresentar um método de produção comum. A moldagem por compressão de silicone é um processo de fabricação amplamente utilizado. Neste guia, apresentaremos uma introdução à moldagem por compressão, seu fluxo de trabalho, principais parâmetros de produção, vantagens, desvantagens e aplicações.
O que é moldagem por compressão?
A moldagem por compressão de silicone é um processo de fabricação de silicone. Envolve a colocação de uma quantidade medida de composto de silicone em um molde aquecido e a aplicação de pressão para moldar a peça. O molde é projetado para o formato específico do produto desejado, e o silicone cura sob calor e pressão. Oferece vantagens como custo-benefício, excelente estabilidade dimensional e versatilidade de design, sendo especialmente adequado para pequenas e médias séries de produção.
Quais materiais são adequados para moldagem por compressão?
A moldagem por compressão de silicone utiliza principalmente alguns tipos específicos de materiais. Cada um tem suas próprias características e é adequado para diferentes aplicações.
| Tipo de material | Principais características | Descrição |
| Borracha de silicone sólida (SSR) | Alta viscosidade; vem em forma de bloco ou folha | Este é o material mais comum para moldagem por compressão. Antes do uso, ele precisa ser pré-misturado (com agente de cura, pigmento, etc.) e pré-moldado em formatos que se ajustem ao molde. É ideal quando o peso e o posicionamento precisam ser precisos. |
| Silicone Vulcanizado de Alta Temperatura (HTV) | Suporta temperaturas de molde mais altas; cura rapidamente | O silicone HTV é estável em altas temperaturas e cura rapidamente, o que ajuda a encurtar o ciclo de produção. É um tipo de silicone sólido, conhecido por sua velocidade e resistência ao calor. |
Observação: Embora a Borracha de Silicone Líquido (LSR) também seja um tipo de silicone, ela não é adequada para moldagem por compressão. A LSR flui com muita facilidade e é projetada para moldagem por injeção. Na moldagem por compressão, sua baixa viscosidade pode dificultar o controle. Ela pode transbordar pelas linhas de separação do molde, tornando-a inadequada para este processo.
Como funciona a moldagem por compressão?
1. Preparação do material
- Mistura de silicone: A borracha de silicone bruta é misturada com agentes de cura, pasta de coloração e aditivos de reforço em proporções precisas. Essa etapa afeta diretamente a cor, a dureza e a resistência do produto final.
- Corte e Pesagem: O material misturado é cortado em blocos ou folhas e cuidadosamente pesado com base no tamanho e peso do produto. Pouco material pode resultar em peças incompletas; muito material causa desperdício e sobras de material.
- Pré-formação (Opcional): Para moldes complexos ou com múltiplas cavidades, pré-formar o material em um formato próximo à cavidade ajuda a melhorar a eficiência do enchimento e reduzir o excesso de rebarba.
2. Preparação do molde
- Agente de limpeza e desmoldante: A superfície do molde deve estar limpa e livre de poeira. Uma pulverização leve e uniforme de desmoldante ajuda a garantir uma desmoldagem suave, sem deixar marcas no produto.
- Pré-aquecimento do molde: O molde é aquecido até a temperatura de cura necessária — normalmente entre 150 °C e 200 °C. O aquecimento uniforme garante que o silicone cure de forma rápida e uniforme durante a moldagem.
3. Carregamento preciso e fechamento firme
- Colocando o material: Os blocos de silicone são colocados diretamente nas cavidades do molde. O posicionamento correto afeta a precisão e a consistência da peça finalizada.
- Fechamento e Pressurização: A prensa fecha o molde firmemente. Em seguida, é aplicada alta pressão, geralmente entre 10 e 100 MPa. Sob esse calor e pressão, o silicone flui para dentro de cada parte da cavidade e expulsa o ar preso. Isso ajuda a evitar bolhas e garante o preenchimento completo.
4. Cura sob calor e pressão
É aqui que a mágica acontece. Sob alta temperatura e pressão, o agente de cura desencadeia uma reação química de reticulação. O silicone deixa de ser um material macio e moldável e se transforma em um sólido forte e elástico.
O tempo de cura depende da espessura, do tipo de silicone e da temperatura. Geralmente varia de alguns segundos a alguns minutos.
5. Desmoldagem e Acabamento
Abertura do molde:
Após a cura, o molde é aberto e a parte de silicone é removida.
Pós-processamento:
- De-flashing:
Qualquer excesso de silicone nas bordas é removido para melhorar a aparência. Os métodos incluem corte manual, corte por matriz, rebarbação criogênica ou lixamento de superfície.
- Pós-cura (opcional, mas recomendado):
Para produtos de silicone de alta qualidade, especialmente de grau alimentício ou médico, a pós-cura é frequentemente realizada. A peça é assada em um forno a 150–200 °C por várias horas. Isso melhora a reticulação, remove voláteis residuais e aumenta a durabilidade, a estabilidade e a biocompatibilidade.
Limpeza e Inspeção:
O produto final é limpo, se necessário, e depois verificado quanto ao tamanho, aparência e desempenho para garantir que atenda a todos os padrões de qualidade.
Quais são os requisitos de equipamento e molde para moldagem por compressão?
Para obter uma moldagem por compressão de silicone eficiente e de alta qualidade, é importante escolher o equipamento de moldagem certo e ter um molde bem projetado.
Equipamentos de moldagem
O tipo e a configuração da máquina de moldagem por compressão podem afetar diretamente a qualidade do produto e a velocidade de produção. Os principais requisitos incluem:
- Pressão vertical ou horizontal: Escolha com base no layout da fábrica, no tamanho do produto e nas preferências de operação. Prensas verticais economizam espaço e facilitam o carregamento/descarregamento manual. Prensas horizontais podem ser mais adequadas para determinadas configurações automatizadas.
- Controle preciso de temperatura (±1°C): A vulcanização com silicone é muito sensível ao calor. Um sistema que mantém a temperatura do molde dentro de ±1°C ajuda a garantir uma cura uniforme e uma qualidade consistente do produto. Variações de temperatura podem levar à cura insuficiente, cura excessiva ou pontos queimados.
- Sistema de desmoldagem automática ou ejetor (opcional): Para produção em grande volume ou formatos complexos, um ejetor automático ajuda a aumentar a eficiência. Ele reduz o trabalho manual e diminui o risco de danos às peças durante a remoção.
- Função de vácuo: Máquinas com sistema de vácuo podem remover o ar da cavidade do molde antes da aplicação da pressão. Isso ajuda a melhorar a qualidade do produto, reduzir bolhas e evitar vazios, sendo especialmente útil para produtos que exigem aparência e estrutura perfeitas.
Dicas de design de moldes
O molde é o coração da moldagem por compressão. Um bom design melhora a precisão, a aparência e a eficiência do produto.
- Ranhuras de ventilação: Pequenos canais de ventilação na linha de separação do molde ajudam o ar a escapar quando o silicone preenche a cavidade. Isso reduz o risco de bolhas de ar, disparos curtos e marcas de queimadura, além de conferir ao produto um acabamento liso.
- Posição da linha de separação: A linha de separação afeta a facilidade de aparar o excesso de material e a aparência do produto final. Um design inteligente pode ocultar a linha de separação e facilitar o aparamento. Isso ajuda a reduzir o tempo de trabalho e a melhorar a aparência.
- Colocação de silicone na cavidade: Isso se refere à forma como o silicone se espalha e flui sob pressão. Um molde bem projetado permite que o silicone preencha a cavidade uniformemente, evitando problemas como rebarbas, deformações ou peças incompletas.
- Sistema de refrigeração (opcional): Embora o silicone seja curado por calor, adicionar canais de resfriamento no molde pode melhorar o tempo do ciclo. O resfriamento rápido após a desmoldagem ajuda a acelerar a próxima rodada de produção e aumenta a eficiência geral.
Quais são as suas vantagens?
Custo-benefício para produção de baixo a médio volume:
A moldagem por compressão de silicone é econômica para pequenas e médias produções, devido aos baixos custos iniciais. Os moldes utilizados nesse processo são mais simples e baratos do que os moldes de injeção, tornando-o ideal para protótipos, peças personalizadas ou produtos com designs especializados.
Peças fortes e duráveis:
As peças de silicone moldadas por compressão possuem estrutura estável e são capazes de suportar ambientes adversos, temperaturas extremas e estresse repetitivo, sendo, portanto, adequadas para aplicações críticas em setores como automotivo, médico e eletrônico.
Versatilidade nas opções de materiais:
A moldagem por compressão de silicone pode acomodar uma ampla variedade de silicones, incluindo silicone vulcanizável de alta temperatura e borracha de silicone líquido. Essa flexibilidade permite que os fabricantes selecionem o material certo para requisitos de desempenho específicos, como dureza, flexibilidade e resistência química.
Baixa produção de resíduos:
O desperdício de material na moldagem por compressão é mínimo, especialmente quando comparado à moldagem por injeção, onde o excesso de material normalmente é aparado após o processo de moldagem.
Quais são suas desvantagens?
Tempos de ciclo longos
Embora a moldagem por compressão seja eficiente para produção em pequenos volumes, os tempos de ciclo são geralmente mais longos do que os da moldagem por injeção. Os processos de aquecimento, cura e resfriamento levam mais tempo, afetando a velocidade geral da produção.
Processo de trabalho intensivo
A moldagem por compressão exige mais trabalho manual, como o carregamento do molde e o monitoramento da cura. Isso geralmente resulta em custos de mão de obra mais altos e menor eficiência em comparação aos métodos automatizados.
Escala de produção limitada
A moldagem por compressão de silicone é mais adequada para produções menores. Para a fabricação em larga escala, outros métodos, como moldagem por injeção ou moldagem por transferência, podem ser mais eficientes devido aos seus tempos de ciclo mais rápidos e à capacidade de lidar com volumes maiores com maior automação.
Aplicações da moldagem por compressão de silicone
A moldagem por compressão de silicone é amplamente utilizada em diversos setores. A tabela a seguir destaca as diversas aplicações desse processo, como automotivo, médico, eletrônicos de consumo e muito mais.
| Indústria | Formulários |
| Indústria automobilística | Retentores, juntas, amortecedores de vibração, buchas |
| Indústria Médica | Selos médicos, juntas, instrumentos cirúrgicos |
| Eletrônicos de consumo | Teclados, botões, capas protetoras, juntas para eletrônicos |
| Comida & Bebida | Utensílios de cozinha, utensílios de cozinha, vedações de qualidade alimentar |
| Gabinetes Elétricos | Isolamento de cabos, conectores, proteção contra intempéries |
| Aeroespacial | Selos, juntas, isolamento, componentes de proteção térmica |
| Aplicações industriais | Anéis de vedação, vedações, isoladores de vibração |
| Esportes e condicionamento físico | Equipamentos de proteção, manoplas, peças para equipamentos de ginástica |
| Brinquedos e produtos para bebês | Mordedores flexíveis e não tóxicos, chupetas, brinquedos para bebês |
Conclusão
A moldagem por compressão de silicone oferece diversos benefícios, como custo-benefício para pequenas e médias tiragens, alta precisão e versatilidade na escolha de materiais. No entanto, também apresenta desafios, como tempos de ciclo mais longos, maior intensidade de mão de obra e limitações na escalabilidade para produção em massa. Os fabricantes precisam considerar cuidadosamente esses prós e contras, levando em consideração fatores como volume de produção, requisitos de material e o nível de precisão desejado para seu projeto.
