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新闻动态 > 行业动态 > 液态硅胶(LSR)模具的独到之处

  • 液态硅胶(LSR)模具的独到之处

    为橡胶模塑，特别是液态硅（LSR）注射开模是非常有挑战性的。许多人认为橡胶成型的技术难度较低。而事实恰恰相反。在许多情况下，LSR模具比热塑性塑料模具需要更多的精度和专业知识。

    防止飞边

    热塑性和LSR模具都有非常复杂的几何形状。它们之间的主要区别在于对型腔镶块之间的配合和关系的要求。许多热塑性材料可以使用0.002英寸的间隙配合而不产生飞边问题。但同样的间隙会让许多LSR材料产生飞边，即使配合紧密到0.0001英寸，或者更少，飞边还是会产生。这种配合要求需要不同程度的工程、加工和工艺精度的。


    LSR和热塑性注塑模具之间的配合和关联差异的一个简单示例是使用顶针。顶针常用于塑料模具，顶针可以穿过某些零件上的分模线，以便一半顶杆在零件上，一半在分模线关闭装置上。在这种设计的热塑性成型中，通常不会产生飞边。顶针也可用于LSR模具，但它们必须具有锥形关闭设计，不能侵入分模线关闭区域。阀座上残留的微量碎屑或橡胶会导致非常严重的生产问题。

    LSR加工的另一个特点是对真空度的要求。即使热塑性材料可以在成型过程中排气，模具在配合和相关区域通常会有足够的间隙（通风口）来释放这些气体以及空腔区域中包含的空气。此外，LSR成型需要一个化学固化过程。液态硅通常分为两个组分。一组分有催化剂，另一组分有交联剂。当这两种成分混合时，会发生化学反应，产生一些气体。更为重要的是，在注射之前，要清除模腔中的残留空气，以确保模具能够正确地排出固化过程中产生的气体。由于LSR模具部件会紧密配合以防止飞边的产生，因此必须在模具设计中加入适当的通风口，以允许空气在填充过程中从型腔中逸出。如果橡胶部件需要在严格的规格范围内进行飞边控制，则应将排气控制在百万分之一英寸的深度公差内。

    热塑性和LSR模具设计的另一个区别是温度控制。由于热塑性成型需要冷却模具中的材料，因此通常通过循环油或水来实现温度控制。热塑性模具的温度通常低于80摄氏度。对于LSR，模具必须加热到160至220摄氏度才能固化材料，最常见的方式是使用电热筒加热器来给模具加热。

    模具与产品设计差异


    相对于热塑性材料，LSR材料的模具与产品设计都有很多差异。很多热塑性材料要遵循的准则在LSR上门并不适用。


    在LSR二次成型的应用中，这一点尤为重要。一般二次成型是将LSR成型到热塑性基材上，或将一个等级的LSR成型到另一个LSR上。这类产品通常需要许多小的调整，以允许更方便用户的模具设计和成型过程。在设计过程中，需要确保有适当的关闭阀、适当的通风、适当的浇口位置，最重要的是适当的配对基板和二次成型材料。热塑性基材树脂需要承受LSR一半的模具温度。如果热塑性塑料在低于LSR固化温度的温度下开始变形，项目将失败。另一个需要早期讨论的问题是两种材料的粘合方法。我们使用的是自键LSR还是机械键或两者兼而有之？这些项目将影响模具的设计。一旦产品通过所有审批，就很难更改，因此需要尽早讨论这些因素。


    冷甲板与热流道


    热塑性塑料和LSR都可以使用无流道模具设计，但在设计上有显著的差异。热塑性塑料需要热流道来保持材料在两次射出之间的温度和粘度。LSR则相反，它需要一个冷却流道，以防止材料在到达加热型腔之前固化。（一旦两种反应性成分混合在一起，LSR可以在室温下开始固化。）从保持材料输送系统与模具本体热分离的角度来看，两者的工程概念是相似的。


    使用LSR的时候，成型机上的炮筒和冷台（流道系统）使用水混合物保持冷却。这些部件的典型温度范围是15到38摄氏度。最关键的区域是冷板喷嘴和模具之间的接触点，这里通常会使用针阀浇口。如果该区域设计不当，则会很容易出现成型缺陷，例如由于该区域太冷而导致的“湿”浇口外观，或由于该区域太热而导致的扩展浇口。随着模具尺寸越来越大，模穴数量越来越高，LSR的温度敏感性和排气特性使得挑战变得更加困难。这就是为什么大多数LSR模具制造者和模具制造者不喜欢超过64腔的原因。


    使用无流道LSR模具的经济动机甚至比使用热塑性塑料更大，原因有如需几个。


    首先，因为固化的LSR废料不能重复使用。


    其次，因为LSR往往是高价材料。


    第三，因为LSR的固化周期通常比热塑性塑料的冷却周期长。在成型小的LSR零件时，流道可能比零件厚，因此在零件本身准备好脱模后，模具工还要等待流道固化。此外，热流道LSR系统更难实现自动化，因为它们需要去除成型零件和流道废料。这些废料也必须收集起来，并最终从成型区清除。

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