Che cos'è lo stampaggio a iniezione di gomma siliconica liquida?
L'esistenza della gomma siliconica liquida (LSR) è stata scoperta alla fine degli anni '1970. Lo stampaggio a iniezione della gomma siliconica liquida offriva una qualità dei pezzi nettamente superiore rispetto allo stampaggio a iniezione di materiali termoplastici . Pertanto, il processo si diffuse rapidamente per la produzione di componenti in gomma siliconica liquida.
La gomma siliconica liquida (LSR) è un elastomero termoindurente. Il processo di stampaggio della LSR prevede il riscaldamento dello stampo mantenendo freddo il sistema di alimentazione del materiale. Questo processo automatizzato ha tempi di ciclo brevi, motivo per cui i componenti realizzati in gomma siliconica liquida sono generalmente economici.
I componenti in gomma siliconica liquida possiedono eccellenti proprietà meccaniche. Il materiale ha un'elevata resistenza alla trazione , bassa viscosità ed elasticità. Inoltre, resiste all'elettricità, al calore e alle reazioni chimiche . È anche biodegradabile . Pertanto, questi componenti sono adatti ad applicazioni mediche, automobilistiche, di beni di consumo ed elettriche.
Capacità di produzione uniche dello stampaggio a iniezione LSR
Lo stampaggio a iniezione di silicone liquido è un processo che offre molti aspetti produttivi unici. Ecco alcune proprietà speciali del processo di stampaggio a iniezione di silicone liquido.
Sezioni sottili
Lo stampaggio del silicone permette di creare componenti con spessori fino a 0.1 mm o 0.004 pollici . I componenti avranno uno spessore perfetto e una qualità uniforme su tutta la superficie. Grazie alla tecnologia di stampaggio all'avanguardia, i componenti in LSR non presentano fori. I materiali utilizzati in questo processo produttivo sono ideali per fogli o membrane sottili.
Senza il flash
Il produttore non necessita di alcuna sbavatura secondaria nel processo di produzione dei componenti in LSR. Un processo senza sbavature è ottenuto grazie alla combinazione di una progettazione dello stampo di alta precisione e della bassa viscosità del materiale LSR , riducendo la necessità di una sbavatura secondaria.
Nano/micro tecnologia
Lo stampaggio a iniezione di liquidi consente di realizzare componenti di dimensioni minime, con un peso inferiore a 10 mg, risultando ideale per applicazioni come chip microfluidici e impianti medici miniaturizzati . Il processo produttivo è completamente automatizzato e il sistema di iniezione è a punta d'ago. Per questo motivo, è possibile ottenere componenti di peso così ridotto.
Parti delicate
Grazie a questa tecnologia di produzione è possibile realizzare componenti estremamente delicati . Inoltre, ogni volta che l'operatore avvia il processo di iniezione diretta, i pezzi vengono formati in modo affidabile. Gli esclusivi strumenti di costruzione e l'automazione consentono la produzione di componenti in silicone con texture fine e dettagli complessi.
Alta precisione
La superficie testurizzata dei pezzi risulta altamente lucida grazie ai materiali LSR. Il processo produttivo è uniforme, anche se il produttore intende realizzare milioni di pezzi con la stessa macchina.
Fori passanti e sezioni di tubo
Con il processo di stampaggio LSR è possibile produrre componenti in plastica. Ad ogni ciclo di lavorazione, i fori passanti vengono sagomati alla perfezione. Il produttore può inoltre realizzare con precisione anche sezioni tubolari lunghe . Questo processo semplifica la creazione di utensili speciali.
Sottosquadri
Le sottosquadre nella progettazione dei prodotti sono un aspetto critico di qualsiasi processo produttivo. Tuttavia, questo non vale per lo stampaggio a iniezione di silicone liquido. Grazie alla flessibilità della gomma siliconica, i pezzi possono essere facilmente rimossi dallo stampo. Pertanto, non sono necessarie particolari accortezze progettuali per le sottosquadre.
8 fasi del processo di stampaggio a iniezione di gomma siliconica liquida
La sezione seguente illustra passo passo l'intero processo di stampaggio a iniezione della gomma siliconica :
1. Due contenitori o fusti di alimentazione contengono silicone liquido non polimerizzato. Uno di questi contenitori contiene il materiale di base. L'altro contiene un catalizzatore.
2. È presente un'unità di dosaggio. Essa consente di rilasciare automaticamente i due materiali in un rapporto uguale e costante . Se sono presenti additivi pigmentanti, anche questi vengono rilasciati dalle unità di dosaggio.
3. L'operatore può personalizzare e programmare la macchina per lo stampaggio della gomma siliconica per automatizzarla. L'iniezione viene personalizzata per mantenere una dimensione di iniezione costante per ogni pezzo.
4. Pistoni e piastre vengono allineati prima di chiudere lo stampo. L'allineamento prevede diverse impostazioni per la pressione applicata, la temperatura, il tempo di ciclo e la velocità di iniezione, regolabili in base alle specifiche.
5. Dopo che l'operatore ha impostato tutti i valori, la pressa si riscalda e la temperatura dello stampo aumenta. Viene applicata una forza di serraggio adeguata al morsetto dello stampo.
6. Quando lo stampo è chiuso e la pompa e l'iniettore sono pronti, la gomma siliconica viene spinta nella cavità dello stampo con l'ausilio di un meccanismo di iniezione.
7. Per garantire che i componenti abbiano una resistenza meccanica perfetta, le gomme siliconiche liquide vengono polimerizzate a pressione e temperatura appropriate fino alla solidificazione. La polimerizzazione è una reazione chimica nota come reticolazione , che collega le catene polimeriche lineari in una rete tridimensionale.
8. Una volta solidificato, l'operatore può rimuovere manualmente il prodotto in gomma siliconica. È possibile utilizzare anche un meccanismo di espulsione automatico con perni . Tuttavia, la rimozione non richiede perni di espulsione poiché la gomma siliconica è molto flessibile.
Terminate le fasi precedenti, il produttore prepara lo stampo per il successivo ciclo di stampaggio ad iniezione di silicone liquido.
Si noti che esistono anche processi successivi allo stampaggio, come la post-polimerizzazione, la pulizia, l'ispezione e l'imballaggio. Queste fasi sono altrettanto necessarie per garantire la qualità dei vostri prodotti in gomma siliconica.
Vantaggi pratici dello stampaggio a iniezione di gomma siliconica liquida
Le parti in LSR o gomma siliconica liquida offrono molti vantaggi per gli utenti. Ecco alcuni dei vantaggi di questo processo di stampaggio:
Consistenza
Il processo di stampaggio del silicone garantisce un'elevata uniformità nella produzione di pezzi identici. Il motivo principale risiede nell'utilizzo dello stesso stampo per realizzare ogni singolo pezzo. Questa uniformità offre notevoli vantaggi sia al produttore che ai clienti.
Precisione
Il processo di stampaggio del silicone liquido garantisce un'eccellente precisione dimensionale, con tolleranze tipiche fino a ±0.05 mm . È possibile progettare componenti con dettagli complessi e sottosquadri senza preoccupazioni. Inoltre, è meno probabile che siano necessari costosi processi di post-elaborazione per migliorare la precisione dei pezzi.
Museale
Se i componenti non sono di alta qualità, i clienti non saranno soddisfatti del prodotto. Inoltre, i produttori utilizzano il processo di stampaggio a iniezione per garantire l'alta qualità dei componenti.
Purezza
Il processo di miscelazione dello stampaggio a iniezione-compressione LSR è preciso e il prodotto finale contiene un numero minimo di impurità. Grazie al processo di produzione altamente sofisticato, il prodotto finale è praticamente privo di impurità .
Design illimitato
Se le parti LSR in gomma siliconica liquida sono realizzate mediante stampaggio a iniezione e compressione, allora c'è la possibilità di progettare una parte con qualsiasi design che venga in mente agli operatori. Questo perché la materia prima è facile da maneggiare ed è molto facile realizzare lo stampo.
L’affidabilità
I produttori possono facilmente affidarsi al processo di stampaggio a iniezione di LSR per la produzione dei loro prodotti. Poiché questo processo è semplice e veloce da eseguire, è facile monitorare la qualità dei prodotti finiti.
Efficienza dei costi
Il processo di stampaggio a iniezione LSR è rapido, il che lo rende estremamente conveniente. Il processo automatizzato può ridurre i tempi di ciclo fino al 50% , abbassando significativamente il costo per pezzo.
Limitazioni dello stampaggio a iniezione LSR
Sebbene lo stampaggio a iniezione di gomma siliconica liquida offra così tanti vantaggi, presenta anche alcune limitazioni che è importante considerare.
Elevate esigenze di purezza dei materiali e rispetto dell'ambiente
L'LSR è altamente sensibile alla contaminazione. Qualsiasi impurità può influire negativamente sulle proprietà fisiche del prodotto finale. Pertanto, l'intero processo, dallo stoccaggio del materiale allo stampaggio, deve avvenire in un ambiente controllato e in camera bianca per garantire la purezza e la qualità, aumentando i costi operativi complessivi.
Elevati costi di attrezzaggio
L' investimento iniziale per gli stampi in LSR può essere significativamente più elevato rispetto a quello per gli stampi utilizzati nello stampaggio a iniezione di termoplastici. Ciò è dovuto alla necessità di lavorazioni meccaniche di alta precisione e di acciai per utensili temprati per resistere alle alte temperature e pressioni del processo di polimerizzazione.
Inoltre, la progettazione dello stampo deve essere molto precisa per evitare sbavature, il che aumenta la complessità e i costi.
Potenziali problemi di restringimento
Come la maggior parte dei materiali, anche l'LSR subisce un restringimento durante i processi di polimerizzazione e raffreddamento. Il tasso di restringimento può raggiungere il 3-4%, un valore superiore a quello dei materiali termoplastici.
Ciò richiede un'attenta considerazione durante le fasi di progettazione. I progettisti devono tenere conto di questo ritiro per mantenere le dimensioni e le tolleranze finali del pezzo .
Applicazioni di parti stampate in gomma siliconica liquida
Molte industrie utilizzano parti stampate a iniezione di silicone liquido per molte applicazioni. L'elenco seguente mostra alcuni di questi settori:
Dispositivi medici : grazie alla sua biocompatibilità e alle sue proprietà, il LSR è preferito per la sterilizzazione mediante diversi metodi, garantendo la sicurezza del paziente.
Cura infantile e geriatrica: le sue proprietà morbide, flessibili e ipoallergeniche lo rendono ideale per le parti a contatto con la pelle sensibile.
Prodotti elettronici : possiede un isolamento elettrico superiore ed è ignifugo, il che lo rende sicuro per guarnizioni e sigilli nei dispositivi elettronici.
Settore automobilistico : LSR offre un'eccellente resistenza alle temperature estreme, ai raggi UV e agli agenti chimici. Pertanto, rappresenta una scelta durevole per i componenti sotto il cofano.
Settore alimentare e delle bevande : grazie all'elevata resistenza alle alte temperature, LSR è atossico e inodore, il che lo rende perfetto per i componenti che entrano in contatto con gli alimenti.
Con questo processo vengono realizzati diversi componenti per i settori sopracitati, come tastiere in gomma siliconica , O-ring , guarnizioni , guarnizioni per cablaggi, soffietti, smorzatori di vibrazioni, rubinetti, soffioni doccia antibatterici, spazzolini elettrici, auricolari per apparecchi acustici, auricolari per cuffie, bavaglini per neonati, occhielli in gomma , ecc.
Conclusione
Lo stampaggio a iniezione di LSR offre prodotti impeccabili e di alta precisione, con un'eccellente resistenza al calore e agli agenti chimici. Il suo processo automatizzato garantisce una produzione rapida, scarti minimi e la progettazione di geometrie complesse. In una parola, è davvero perfetto per applicazioni medicali, automobilistiche e di consumo che richiedono affidabilità, scalabilità ed economicità.
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