Почему производителям следует выбрать высечку из силикона для своих производственных нужд?
Силикон высечка предлагает многочисленные преимущества, включая высокую скорость производства и точные результаты. Он играет важную роль в различных отраслях промышленности: от электроники до автомобилестроения и медицинских приборов.
В этой статье мы рассмотрим процесс высечки силикона, его преимущества и различные машины для высечки.
Что такое высечка силикона?
Высечка силикона — это процесс резки. Он использует штамп для приложения давления к силиконовым материалам. Эти материалы обычно имеют форму листа или рулона и разрезаются на нужную форму и размер. Этот метод обычно используется для производства различных силиконовых изделий, таких как прокладки, уплотнения, шайбы и этикетки.
Каков процесс высечки силикона?
Сначала штамп проектируется и создается на основе чертежей и спецификаций продукта. Штамп должен быть изготовлен определенной формы и размера. Существуют различные типы штампов, включая стальные штампы, травленые штампы и гравированные штампы. Выбор штампа зависит от таких факторов, как объем производства, требования к точности и свойства материала.
Далее силиконовый материал подготавливается путем размещения силиконовых листов или рулонов на рабочем столе высекальной машины. Затем начинается процесс резки. Высекальная машина оказывает давление, чтобы прижать штамп к силиконовому материалу, придавая ему нужную форму. В зависимости от оборудования метод резки может быть либо плоским, либо ротационным.
Наконец, после завершения резки удаляются все излишки материала и проводится контроль качества, чтобы убедиться, что изделие соответствует требуемым размерам и форме.
Каковы преимущества высечки силикона?
Высечка силикона предлагает ряд преимуществ. От исключительной точности до экономически эффективного массового производства, этот процесс отвечает высоким требованиям различных отраслей промышленности.
Возможность сверхвысокой точности и обработки микроструктур
Контроль допусков при высечке силиконовых форм осуществляется следующим образом.
- Экстремальная точность: процесс высечки силикона может достигать допусков вплоть до ±0,01 мм. Это делает его идеальным для применений, связанных с ультратонким силиконом (толщиной 0,05 мм).
- Матрица микроотверстий: этот процесс позволяет создавать плотные схемы расположения отверстий диаметром до 0,1 мм и с интервалом до 0,15 мм, что делает его идеальным для уплотнений микродатчиков.
- Нестандартная резка: Высечка из силикона позволяет обрабатывать острые углы с радиусом менее 0,05 мм, что является сложной задачей для традиционной лазерной резки из-за оплавления краев.
Случаи применения высечки силикона следующие.
- Дышащая мембрана для наушников TWS: Высечка силикона используется для резки вспененного силикона толщиной 60 мкм. Она может создавать дышащие отверстия диаметром 0,3 мм ± 0,02 мм.
- Прокладка корпуса микросхемы МЭМС: процесс позволяет создать 36 нерегулярных сквозных отверстий на площади 5x5 мм.
Эффективность производства и преимущества массового производства
Сравнение скорости производства:
| Тип процесса | Производительность одной машины (штук/час) | Время переналадки | Подходит для размера партии |
| Высечка силикона | 8,000 – 12,000 | 15 минут | 100 000+ штук |
| Обработка на станках с ЧПУ | 200 – 500 | 2 часа | 1 – 1000 шт. |
| 3D-печать | 50 – 100 | Нет переключения | 1 – 100 шт. |
В таблице сравниваются производительность, время переналадки и подходящие размеры партий для высечки силикона, обработки на станках с ЧПУ и 3D-печати. Высечка силикона отличается высокой производительностью: одна машина способна производить от 8000 до 12000 изделий в час, а время переналадки составляет всего 15 минут. Это делает ее идеальной для крупномасштабного производства, особенно когда размеры партий превышают 100000 изделий. С точки зрения экономической эффективности высечка силикона очень экономична. Стоимость амортизации пресс-формы минимальна и составляет менее 0,5% от общей стоимости при производстве 1 миллиона изделий. Кроме того, она энергоэффективна, потребляя всего 0,08 кВт·ч на 1000 изделий — около трети энергии, потребляемой лазерной резкой.
Последовательность и надежность
Высечка силикона обеспечивает высокую однородность и надежность при строгом контроле качества. Целостность кромок сохраняется при высоте заусенцев ≤5 мкм. Это соответствует требованиям медицинского класса. Процесс также гарантирует стабильность интерфейса с ограничением изменения прочности на отрыв до ≤±5%, что соответствует стандартам автомобильной электроники. Более того, чистота тщательно контролируется для соответствия стандартам чистого помещения ISO Class 5.
Техническое и экономическое сравнение
| Особенность | Высечка силикона | Лазерная резка | Точная штамповка |
| Минимальный размер элемента | 0,05 мм | 0,1мм | 0,3мм |
| Зона термического воздействия | Никто | 20-50мкм | Никто |
| Стоимость единицы | $0.001 – $0.01 (100 000+ шт.) | $0.05 – $0.1 | $0.005 – $0.02 |
| Экологический рейтинг | ★★★★☆ | ★★★☆☆ | ★★★★☆ |
В этой таблице сравниваются силиконовая высечка, лазерная резка и прецизионная штамповка. Силиконовая высечка обеспечивает наименьший размер элемента, отсутствие зоны термического воздействия и самую низкую стоимость за единицу, особенно для больших партий. Она также имеет лучший экологический рейтинг. По сравнению с лазерной резкой и прецизионной штамповкой, силиконовая высечка является более надежным и экономичным выбором для высокоточного крупномасштабного производства.
В чем разница между различными высекальными машинами?
Ручная высекальная машина
| Параметр | Подробности |
| Диапазон давления | 0,1-1,0 тонны (рычажное давление) |
| Точность резки | ±0,2 мм (зависит от ручного выравнивания) |
| Типы штампов | Деревянный штамп / Акриловый штамп |
| Подходящие материалы | Толщина 0,5-5 мм, твердость по Шору А 20-70 |
Ручная высекальная машина имеет ряд преимуществ, включая низкую стоимость оборудования, отсутствие необходимости в электроэнергии и быструю смену пресс-форм, которая занимает всего около 5 минут. Однако она имеет некоторые недостатки, такие как крайне низкая эффективность, всего 10-30 резов в час, высокий уровень ручных ошибок (±0,5 мм) и подходит только для материалов толщиной 5 мм или меньше.
Ручные высекальные машины обычно используются в медицинской сфере для создания прототипов уплотнений хирургических инструментов, небольшими партиями от 50 до 100 штук. Они также идеально подходят для нестандартных изделий, таких как ручные силиконовые кнопки DIY, особенно когда требуются нестандартные формы резки.
Механическая автоматическая высекальная машина
| Параметр | Подробности |
| Система привода | Серводвигатель + Шариковый винт (повторяемая точность позиционирования ±0,01 мм) |
| Блок управления | Интерфейс PLC + HMI (поддерживает программирование G-кода) |
| Контроль давления | Регулируемый 0,1-10 тонн (пьезоэлектрический датчик обратной связи) |
| Умри Жизнь | Стальной штамп 500 000–1 000 000 резов, Магнитный штамп 50 000–100 000 резов |
Механическая автоматическая высекальная машина широко используется в таких отраслях, как производство бытовой электроники и автомобилестроение. В производстве бытовой электроники она используется для массового производства водонепроницаемых уплотнителей для смартфонов со скоростью производства 8000 резов в час и допуском ±0,03 мм. В автомобилестроении она используется для изготовления изоляционных прокладок для новых энергетических батарей с ежедневной производительностью 100 000 штук силикона толщиной 1,5 мм.
Станок для лазерной резки
| Параметр | Подробности |
| Скорость резки | 0,5-20 м/мин (зависит от мощности и толщины) |
| Зона термического воздействия | 10-50 мкм (требуется защита азотом для снижения карбонизации) |
| Минимальная ширина линии | 0,01 мм (УФ-лазер) |
Лазерные режущие машины используются в различных передовых приложениях, таких как микрофлюидные чипы и гибкие схемы. В микрофлюидных чипах УФ-лазеры используются для точной резки каналов для жидкости шириной 50 мкм с точностью ±2 мкм. Для гибких схем CO2-лазеры используются для формирования токопроводящих дорожек на силиконовых подложках, обеспечивая бесконтактный, высокоточный метод обработки.
Машина для вырубки штампов
| Параметр | Подробности |
| Давление пробивки | 10-200 тонн (гидравлический/механический привод) |
| Материал штампа | Инструментальная сталь СКД11 (твердость HRC 58-62) |
| Гарантия точности | Направляющая стойка и конструкция втулки (параллельность ≤0,01 мм/м) |
Вырубные пресс-формы обычно используются для крупносерийного промышленного и строительного применения. В промышленной герметизации они используются для резки масляных уплотнений двигателя из силикона толщиной 3 мм с ежедневной производительностью 50 000 штук. Для строительных уплотнений вырубные пресс-формы могут производить непрерывные длины водонепроницаемых уплотнений дверей и окон, простирающиеся более 10 метров, что делает их идеальными для крупномасштабных строительных проектов.
Каковы тенденции на мировом рынке высечки силикона?
Мировой рынок высечки силикона расширяется, что обусловлено спросом со стороны нескольких ключевых отраслей. В автомобильной промышленности быстрое внедрение электромобилей увеличило потребность в силиконовых уплотнителях, изоляции и решениях по терморегулированию. Индустрия медицинских приборов также играет важную роль, поскольку высокая биосовместимость и устойчивость силикона к стерилизации обуславливают спрос на высокопроизводительные высеченные детали. Кроме того, стремление электронной промышленности к более мелким и мощным компонентам увеличивает спрос на точную высечку силикона для герметизации, теплопроводности и изоляции.
Для удовлетворения этих специализированных потребностей основное внимание уделяется сверхточной и микроструктурной обработке, что приводит к широкому использованию ЧПУ и лазерной резки. Эти технологии позволяют создавать сложные формы и строгие допуски, которые традиционные методы не могут обеспечить. Однако для крупномасштабного производства ротационная высечка остается ключевой из-за своей эффективности и экономичности.
Производители сталкиваются с ценовым давлением, что приводит к таким тенденциям, как оптимизация производства, повышение автоматизации и улучшение использования материалов. По мере роста экологической осведомленности все более важными становятся устойчивые методы и экологически чистые силиконовые материалы. Наконец, растет спрос на индивидуальные решения по высечке силиконовых изделий, а поставщики, предлагающие услуги быстрого реагирования, становятся более конкурентоспособными. Рыночные тенденции также демонстрируют региональные различия, основанные на промышленных структурах и приоритетах.
Заключение
Высечка силикона — это универсальный и эффективный процесс, который играет решающую роль в различных отраслях промышленности. Он обеспечивает высокую точность и гибкость для производства деталей по индивидуальному заказу. Будь то небольшие партии или крупномасштабное производство, высечка силикона отвечает растущим требованиям современного производства.
Имея многолетний опыт в производстве силиконовых изделий, наша команда экспертов готова удовлетворить ваши индивидуальные требования с помощью превосходной технологии. Свяжитесь с нами сегодня для ваших индивидуальных решений!
