液態(tài)硅膠注射成型及常見(jiàn)問(wèn)題與解決方案

發(fā)布日期：2019-08-14 00:00 來(lái)源：http://www.nnmf-led.com 點(diǎn)擊：

液態(tài)硅膠注射成型及常見(jiàn)問(wèn)題與解決方案

來(lái)源：全球有機(jī)硅網(wǎng)

液態(tài)硅膠（Liquid Silicone Rubber），即LSR，是一種無(wú)毒、耐熱、高復(fù)原性的柔性熱固性材料，其流變行為主要表現(xiàn)為低黏度、快速固化、剪切變稀以及較高的熱膨脹系數(shù)。

LSR，分為A膠與B膠，利用定量裝置控制兩者為1:1之比例，再透過(guò)靜態(tài)混合器(Static Mixer)予以充分混合，注入射出料管后再進(jìn)行射出成型生產(chǎn), 將液態(tài)硅膠射入熱澆道模具，制作硅膠制品，可達(dá)到一次成型﹑無(wú)廢料及可自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。

LSR廣泛應(yīng)用于醫(yī)療健康行業(yè)，比如制作密封輸液系統(tǒng)、型圈透析過(guò)濾器、助聽(tīng)器組件、嬰兒奶嘴、母親乳頭罩、家電吸入閥、醫(yī)療器械的組件等等。

其產(chǎn)品表現(xiàn)為較好的熱穩(wěn)定性、抗寒性，優(yōu)良的電絕緣性能，有良好的彈性和防水防潮性，耐酸、堿等多種化學(xué)物質(zhì)的侵蝕，燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生有毒的物質(zhì)。

成型過(guò) 程

LSR為雙組分的液態(tài)材料，分為A組分和B組分，混合機(jī)的工作將A組分和B組分以精確的1:1比例充分混合。又因部分制品為有色設(shè)計(jì)，所以配有顏色泵組及顏色計(jì)量部分。A＋B組分、添加劑、顏色等充分混合后進(jìn)入塑化系統(tǒng)。

這種塑化螺桿同時(shí)具有均化、混合的功能，通過(guò)螺桿將混合料注射到熱模具中，在模溫170～200℃下，硅膠發(fā)生固化反應(yīng)。當(dāng)使用冷流道系統(tǒng)時(shí)，值得注意的是流道要足夠冷。為了避免漏膠，針閥安裝在模具部件的表面，射膠完畢時(shí)，針閥立即封閉射嘴。

1、喂料系統(tǒng)

可選擇以下幾種形式：

1）雙向泵

可上下移動(dòng)送料，能夠很好的保持壓力，由于 A、B 泵之間相連，并同步由

液壓氣動(dòng)控制，因此這種形式的喂料系統(tǒng)比較可靠、精確。

2）單向泵

是一種通用型，只能單項(xiàng)送料。

3）帶有止逆閥的同步單項(xiàng)泵

4) 計(jì)量筒系統(tǒng)

主要與單項(xiàng)泵相配合使用。

2、液態(tài)硅橡膠注射成型機(jī)的關(guān)鍵部件

1）由于 LSR 的低黏度性，在加工過(guò)程中要考慮材料的回流和漏膠，因此對(duì)螺桿的密封是必須的。

2）為了防止 LSR 固化，要采用針閥射嘴。

3）A、B 兩組分的混合、計(jì)量部件。

3、模具的設(shè)計(jì)

在模具設(shè)計(jì)中，一般有以下幾種形式：

1) 熱流道

比較浪費(fèi)物料，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本低，多用于大制品。

2) 有針閥的冷流道

可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，周期短。

3) 無(wú)針閥的冷流道

由于 LSR 膨脹系數(shù)較高，加熱時(shí)會(huì)發(fā)生膨脹，冷卻時(shí)卻有微小的收縮，因此部件不能在模具中保持精確的側(cè)邊距。所以可以采用冷流道加工，LSR應(yīng)保持較低溫度和流動(dòng)性，冷流道采用閉合式系統(tǒng)，在注射循環(huán)中，閉合系統(tǒng)在每一個(gè)流道中都采用“封膠針”或“針形閥”來(lái)控制LSR材料的準(zhǔn)確計(jì)量。硅橡膠具有顯著的受熱膨脹特性，收縮率為2％～4％（硫化溫度為150℃），同時(shí)硅橡膠具有受壓變形的特點(diǎn)。

因此模具的設(shè)計(jì)要注意以下幾個(gè)方面：

1）為了避免湍流和噴射，使用小注膠口；

2）使用針狀或翼狀注膠口；

3）用 T 型導(dǎo)向栓代替柱形導(dǎo)向栓，脫模時(shí)采用射出氣槍?zhuān)痈魺釋?板；

4）不要使用含阻聚劑的防銹劑/油，一般可用甲苯、二甲苯等。

LSR硫化的分析

1）液體硅橡膠的硫化化學(xué)反應(yīng)，需要一定的反應(yīng)時(shí)間；

2）理想流動(dòng)，在直徑 2mm，170cm，流動(dòng)距離超過(guò) 100cm；

3）最小厚度 1/1000mm；

4）模溫過(guò)高會(huì)導(dǎo)致硫化，從而引起流動(dòng)受阻；

5）層流可避免氣泡；

6）高速注射會(huì)導(dǎo)致湍流；

7）物料的黏度會(huì)改變流動(dòng)的模式；

8）湍流導(dǎo)致白點(diǎn)。

產(chǎn)品常見(jiàn)問(wèn)題以及解決對(duì)策

1、制品不完全固化

原因	措施
溫度太低	檢查模溫、飽升溫
時(shí)間太智短	延長(zhǎng)時(shí)間
系統(tǒng)和管道污染	人工檢查是否固化，清洗系統(tǒng)
混合問(wèn)題	檢查螺桿、射嘴、、混合器，提高加料速度和背壓
非1:1混合	檢查泵的壓力，提高供料系統(tǒng)壓力

2、產(chǎn)品表面不熟（表面不干）

原因	措施
空氣污染	檢查氣路，用干燥劑更換濾油器
硫化的時(shí)間未能掌控好	調(diào)整硫化時(shí)間
脫模劑影響	更換脫模劑
表面污染	檢查工人使用手套是否干凈和布的種類(lèi) 清洗模具

3、產(chǎn)品硬度不對(duì)

原因	措施
溫度和固化時(shí)間	提高溫度，用測(cè)溫計(jì)測(cè)量
檢查加熱棒
檢查傳感器及其位置
延長(zhǎng)時(shí)間
預(yù)熱內(nèi)嵌件物品
保壓時(shí)間太短	延長(zhǎng)保壓時(shí)間
射嘴頂模時(shí)間主短	延長(zhǎng)射嘴頂模時(shí)間

4、產(chǎn)品有雜質(zhì)

狀況	原因	措施
黑線	換料或模具、螺桿磨損	清洗管道檢查防回流閥降低加料速度或減少背壓
硬膠	膠口不熟	延長(zhǎng)射嘴頂模時(shí)間
冷流道固化	降低冷卻體系溫度
螺桿或靜態(tài)混配管攪拌固化	定期清洗
微小凝膠	攪拌原因	提高加料速度或提高背壓
螺桿固化	冷卻螺桿
螺桿轉(zhuǎn)速太快	降低螺桿轉(zhuǎn)速
沙線	手套、氣槍	更換手套、檢查氣路

5、產(chǎn)品有色斑

狀況	原因	措施
色斑	加色	控制穩(wěn)定加色
提高加色量
靜態(tài)攪拌器	提高螺桿轉(zhuǎn)速
檢查加色口（太大/堵塞）
流痕		色漿分散
更換色漿批號(hào)
改變注膠口形狀

6、產(chǎn)品變形或者燒焦

狀況	原因	措施
融膠點(diǎn)	溫度過(guò)高	降低溫度
注射速度太快	控制注射速度
排氣	擴(kuò)大排氣口或槽
困氣	注膠口形狀	使用膜注膠口
膠料里有氣	正確排氣
螺桿后退	減少螺桿后退距離或不后退
制品有氣泡	控制注射速度
抽真空	模具抽真空
固化時(shí)間太短	延長(zhǎng)固化時(shí)間或提高溫度
射嘴頂模	調(diào)整射嘴頂模的角度和壓力
溫度過(guò)高	降低溫度
注射速度太慢	提高注射速度
注膠口太小	增大注膠口

7、產(chǎn)品表面缺料或縮水

狀況	原因	措施
缺料	供料太少	提高供料壓力
檢查閥門(mén)	檢查回流環(huán)
溫度太高	降低模溫
注射速度過(guò)慢	提高注射壓力
增大注膠口
降低鎖模力
粘度過(guò)高	增大注膠口和流道
增大排氣口
模具抽真空
飛邊	射嘴關(guān)閉	計(jì)量體積控制
提高鎖模力
凹痕	射嘴頂模時(shí)間太短	延長(zhǎng)射嘴頂模時(shí)間

通過(guò)以上信息，可以得出硅膠注塑主要解決的問(wèn)題在于：混合、計(jì)量部分，以及螺桿的密封、模具的設(shè)計(jì)。

以恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)和規(guī)劃，LSR材料的注射成型是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)收益好，操作相對(duì)簡(jiǎn)潔的生產(chǎn)工藝。充分理解注射成型與流程設(shè)計(jì)的原則，制造者即可在避免出現(xiàn)問(wèn)題的同時(shí)，進(jìn)行高效生產(chǎn)，必將帶來(lái)高品質(zhì)、高產(chǎn)出的工業(yè)效應(yīng)。