近年來,液體橡膠注射成型方法(LSR),即液體硅橡膠的注射成型獲得了廣泛的普及和推廣。最近,該方法因具有可進(jìn)行短時(shí)間自動(dòng)成型以及與塑料復(fù)合成型的優(yōu)點(diǎn),便成為業(yè)內(nèi)人士普遍關(guān)注的成型方法。以下將對(duì)液體硅橡膠注射成型的最新動(dòng)向,以及適用于這種成型方法的材料作一介紹。
“液體硅橡膠注射成型優(yōu)點(diǎn)”
全自動(dòng)成型:無飛邊、無流道、自動(dòng)脫模
關(guān)于全自動(dòng)化成型工藝,人們從注射機(jī)、模具、材料等各個(gè)方面進(jìn)行了研究。它不只是在工藝操作上可節(jié)省人力,而且由于它不會(huì)產(chǎn)生無用的固化物,因此材料成本降低,從兼顧環(huán)境保護(hù)這一角度出發(fā),該方法也頗受人們關(guān)注。對(duì)于汽車用骨架油封那樣的微型制品的成型來說,要求其成型周期(從注射起到下一次注射為止)在 10s以內(nèi),這樣極短時(shí)間內(nèi)完成也能到。
復(fù)合成型:夾物嵌件成形、二元成型
因?yàn)榻宦?lián)反應(yīng)的形式是加成固化,所以可在比較低的溫度下成型。由于交聯(lián)反應(yīng)中無過氧化物分解殘?jiān)雀碑a(chǎn)物生成,所以原則上無需過行二次硫化。因此可與樹脂進(jìn)行整體成型,通過涂布底涂材料進(jìn)行鑲嵌成型,使密封部分與骨架部分成為一個(gè)整體的二元成型也已開始普及。
硅橡膠具有優(yōu)異性質(zhì)(耐熱、耐塞性、耐天候性、電絕緣性、阻燃性等)。由于這些性質(zhì),使基于全自動(dòng)成型的環(huán)保成形,與金屬、有機(jī)樹脂的整體成型,是可能的。加之材料本身是透明的具有可著色性,所以其應(yīng)用范圍涉及許多領(lǐng)域,如(計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話等的)按鍵,奶瓶的奶嘴,(復(fù)印機(jī)、打印機(jī)等的)膠輥,管接頭密封、油封等各種汽車配件,電視機(jī)顯像管陽極帽、潛水用品等
無膠邊/無流道自動(dòng)成型用材料
在液體硅橡膠的注射成型方面,一種稱之謂無膠邊、無流道成型的方法開始普及。這是不產(chǎn)生無用固化物且無需二次加工的成型方法,即是一種沒有注料口、流道(即便有也不發(fā)生固化),不產(chǎn)生廢膠邊的成型方法。為了實(shí)施這種成型方法,模型的構(gòu)造和分型面等的光潔度,注射機(jī)的計(jì)量、排出精度必須符合要求,即使在材料方面也必須是難以生成廢膠邊的材料,進(jìn)入模腔內(nèi)的膠料在充滿模腔后,由于膠料過多,或者因硅橡膠的熱膨脹等因素,膠料流入分型面上,固化后便成為廢膠邊。假如將分型面設(shè)計(jì)得狹窄些,廢膠邊就難以生成,但是與此同時(shí),空氣也不易排去,于是便成為成品中含有氣泡的原由。
為無廢膠邊成型材料的固化特性。與以前所用的材料相比,該材料的固化曲線成急速轉(zhuǎn)折狀態(tài)(從固化開始到固化結(jié)束時(shí)間很短)。通過選擇這類材料的恰當(dāng)注射條件,在材料充滿模腔之前,固化還未開始,材料流動(dòng)性很好,而當(dāng)材料充滿模腔后,固化立刻結(jié)束,即使還有殘余壓力,材料也不會(huì)流到分型面上,防止廢膠邊形成。
表1 無廢邊高速成型用透明高強(qiáng)度材料(KE2000系列)
表2 傳統(tǒng)方法與使用選擇粘合材料的整體成型法的比較
將以前的鑲嵌件成型工藝與使用LSR材料進(jìn)行二元成型的工藝在表2中列出,二者的差異便一目了然。
表3 二元成型中樹脂及硅橡膠的成型條件
表4 選擇性粘接材料(通用,聚酰胺用)
固化條件:120℃×5min(平板硫化)
固化性測(cè)定條件:轉(zhuǎn)子式流變儀(ODR),120℃
*聚酰胺用的為150℃。
表4 對(duì)各種選擇性粘接材料作了介紹。除了表中列出的這些材料以外,還可以根據(jù)用途進(jìn)行材料設(shè)計(jì),例如耐油、耐熱性優(yōu)良的材料、可著色的材料、低密度材料等。再者,即使是同樣的樹脂材料,由于其聚合方法及精制的程度的不同,使用的增塑劑種類不同等,也會(huì)產(chǎn)生不利于聚硅氧烷的加成反應(yīng),以及粘接力不能充分發(fā)揮的現(xiàn)象。建議在設(shè)計(jì)制品時(shí),首先對(duì)實(shí)際使用的樹脂材料事前進(jìn)行檢驗(yàn),以便采用合適的選擇性粘接材料。
以上介紹了液體硅橡膠的最新動(dòng)態(tài)及與之相適應(yīng)的新材料。為了使這些短時(shí)間內(nèi)可自動(dòng)成型及與塑料的復(fù)合成型能夠提高高效率和精度。在選用合適的材料的同時(shí),毋需置疑注射成型機(jī)及模型是關(guān)鍵所在。
結(jié)論:
這種機(jī)器的結(jié)構(gòu)獨(dú)特,注射壓力大,A/B料的配比精密,注射輸出計(jì)量精度高
很適合各種硅膠制品的生產(chǎn)。