Kā LSR liešana atšķiras no termoplastu liešanas?

Viss ir apgriezts. LSR tiek iepumpēts kā divas aukstas šķidras komponentes sakarsētā formā (160–200 °C), kur tas cietē ķīmiski. Termoplasti tiek izkausēti karsti un iesmidzināti aukstā formā, lai sacietētu. Tāpēc LSR mašīnas, formas un procesa loģika ir uzbūvētas pretēji.

Kāds sienas biezums var būt LSR izstrādājumiem?

Pirms cietēšanas LSR plūst ļoti labi un aizpilda sienas līdz pat 0,3–0,5 mm pārsteidzoši garos plūsmas ceļos. Tipisks projektētais sienas biezums ir 0,5–3 mm. Ļoti plānas, uz atlūzu veidošanos uzņēmīgas ģeometrijas prasa lielisku formas ventilāciju un augstu atdalošās virsmas precizitāti, jo šķidrais silikons veido atlūžas spraugās virs ~0,005 mm.

Kādu cietības diapazonu sedz LSR?

Komerciālo LSR šķiru cietība ir aptuveni no Shore A 10 līdz 80. Mīkstās šķiras (Shore A 10–30) der blīvējumiem un saskarei ar ādu; vidējās (40–60) ir universālais diapazons; cietākās šķiras tuvojas termoplastiem līdzīgai apstrādei membrānām un vārstiem.

Vai LSR var pārliet pāri termoplastiem?

Jā, un tas ir viens no lielākajiem LSR pielietojumiem: divkomponenšu vai ieliktņu liešana uz PC, PA vai PBT substrātiem rada mīksti-stīvus izstrādājumus, piemēram, blīvējumus uz savienotājiem un mīkstus medicīniskus rokturus. Pašlīmējošās LSR šķiras saistās ķīmiski bez gruntējuma uz kvalificētiem substrātiem.

Cik maksā LSR formas salīdzinājumā ar termoplastu formām?

LSR formas parasti maksā par 20–50 % vairāk nekā līdzvērtīgas termoplastu formas, jo tām vajadzīgas apsildāmās plāksnes, aukstkanālu adatvārstu sistēmas, vakuuma ventilācija un ļoti precīzas atdalošās virsmas. Arī gabala cenas ir augstākas materiāla cenas un cietēšanas ierobežoto ciklu dēļ.

Šķidrās silikona gumijas (LSR) plastmasas liešana: process, konstrukcijas noteikumi un pielietojumi

Šķidrā silikona gumija (LSR) ir materiāls, kas atrodas zīdaiņu pudelīšu knupīšos, medicīniskajos blīvējumos, valkājamo ierīču blīvējumos un mīkstajos vārstos kafijas automātos. To liej iesmidzināšanas mašīnās, bet process ir termoplastu liešana, apgriezta otrādi: iekšā auksts šķidrums, karsta forma, ķīmiska cietēšana dzesēšanas vietā. Šis ceļvedis izskaidro, kā darbojas LSR apstrāde, kādi konstrukcijas noteikumi no tā izriet un kad tas pārspēj termoplastiskos elastomērus.

Kā darbojas LSR process?

LSR nonāk divu šķidru komponenšu (A un B) veidā mucās vai kasetnēs. Dozēšanas iekārta sūknē tās precīzā attiecībā 1:1 caur statisko maisītāju uz atdzesētu iesmidzināšanas mezglu — materiālam jāpaliek aukstam līdz pēdējam brīdim. Sajauktais šķidrums tiek iesmidzināts formā, kas sakarsēta līdz 160–200 °C, kur platīna katalizētā adīcijas cietēšana sašūj silikonu parasti 10–60 sekundēs atkarībā no sienas biezuma. Izstrādājums tiek izspiests pilnībā sacietējis: mūsdienu šķirām pēccietēšana nav vajadzīga, un dzesēšanas fāzes vispār nav. Cikla laiku nosaka cietēšana, nevis dzesēšana — spoguļattēls termoplastu ciklam.

Kāpēc formas darbojas karstas, bet kanāli auksti?

Tāpēc ka materiāls cietē visur, kur ir karsts. Formas dobums ir apsildāms, bet kanālu sistēmai jāuztur materiāls auksts un nesacietējis starp cikliem, un tieši tāpēc LSR formās izmanto aukstkanālu blokus: ūdens dzesētas adatvārstu sprauslas, kas iesmidzina tieši dobumā bez zudumiem. Labi uzbūvēts aukstais bloks nozīmē ne pieplūdes kanāla, ne otrreizējās pārstrādes un praktiski 100 % materiāla izmantošanu — svarīgi, kad LSR maksā 10–25 €/kg. Karstā forma un aukstais bloks padara arī plūsmas uzvedību neparastu: aizpildīšana ir viegla (LSR ir ļoti zema viskozitāte bīdes laikā), bet formas konstrukcijā dominē ventilācija un atlūžu kontrole.

Kādi ir LSR izstrādājumu konstrukcijas noteikumi?

Sienas biezums: tipiski 0,5–3 mm; iespējams līdz 0,3 mm. Turiet sienas vienādas, jo biezas sekcijas pagarina cietēšanas laiku un rada nesacietējuša kodola risku
Atlūžu kontrole: šķidrais silikons veido atlūžas jebkurā spraugā virs ~0,005 mm, tāpēc atdalošās virsmas, slēgšanas virsmas un izspiedēju saderības jāapstrādā ar augstu precizitāti — budžeta formu izgatavošana šeit neder
Ventilācija: vakuuma ventilācija ir standarta prakse; iesprostots gaiss rada apdegumus un dobumus, jo dobums aizpildās ātri un forma ir karsta
Noņemšanas leņķi: LSR ir elastīgs un noņemas pret zaugļiem, kas iznīcinātu stīvu izstrādājumu, bet mīkstās šķiras var arī saplēsties — izspiešanu projektējiet ar gaisa vārstiem vai noņēmējplāksnēm, nevis ar adatām pret plānām membrānām
Pieplūdes vietas: adatvārstu aukstie kanāli tieši uz izstrādājuma; pieplūdes pēdas ir mazas, bet jāizvieto tā, lai tās neietekmētu blīvēšanas virsmas
Atdalošās virsmas uz blīvējumiem: turiet tās prom no blīvēšanas virsmas; 0,05 mm atlūžu līnija uz blīvējuma virsmas ir noplūdes ceļš

LSR pret TPE: kurš mīkstais materiāls?

Īpašība	LSR	TPE/TPU
Ekspluatācijas temperatūra	-50 līdz +200 °C	parasti -40 līdz +120 °C
Spiediena paliekošā deformācija	Lieliska (blīvējumi gadu desmitiem)	Vidēja līdz vāja
Ķīmiskā/UV izturība	Lieliska	Stipri atšķiras pēc veida
Bioloģiskā savietojamība	Medicīniskās šķiras, implantu vēsture	Ierobežota
Apstrāde	Specializētas mašīnas un formas	Standarta termoplastu mašīnas
Materiāla cena	10–25 €/kg	3–10 €/kg
Pārliešana	Uz PC/PA/PBT ar pašlīmējošām šķirām	Plaša, vienkārša standarta divkomponenšu mašīnās

Īsumā: izvēlieties LSR karstumam, blīvējuma ilgmūžībai, medicīniskai saskarei un darbam ārā; izvēlieties TPE izmaksu vadītam mīkstam sajūtas slānim standarta iekārtās, tostarp divkomponenšu liešanā.

Kur LSR tiek lietots?

Medicīna un zīdaiņu aprūpe: knupīši, vārsti, elpošanas maskas, blīvējumi — biosaderība plus izturība pret sterilizāciju
Automašīnas: savienotāju blīvējumi, sensoru membrānas, aizdedzes sveču uzlikas (karstums plus paliekošā deformācija)
Sadzīve un virtuve: cepamās formas, lāpstiņu uzgaļi, kafijas automātu vārsti
Elektronika: tastatūru membrānas, ūdensnecaurlaidīgi blīvējumi valkājamās ierīcēs, bieži pārliešanā uz stīviem substrātiem

Cik LSR maksā?

Materiāls par 10–25 €/kg un specializētas aukstkanālu formas ar 20–50 % piemaksu pret termoplastu formām padara LSR par apzinātu izvēli, nevis noklusējumu. Gabala cenas parasti ir 2–5 reizes augstākas nekā termoplastu ekvivalentam. Atmaksāšanās nāk no detaļu konsolidācijas (lietais blīvējums aizstāj samontētu blīvējumu), kalpošanas mūža (silikona blīvējumi pārdzīvo izstrādājumu) un atbilstības (viens medicīniskās klases materiāls kvalificētas konstrukcijas vietā).

Kā sākt LSR projektu

LSR atlīdzina agrīnu procesa iesaistīšanos vairāk nekā lielākā daļa materiālu: pieplūdes pozīcija, atdalošās virsmas izvietojums un ventilācija tiek iefiksēti tēraudā, un mīkstā materiāla apstrāde (automātiskā izspiešana ir standarts — izstrādājumus izpūš vai izslauka) ir jāiekonstruē. Nordmould pārskata LSR izstrādājumu konstrukcijas kopā ar mūsu silikona kompetentajiem partneriem pirms piedāvājuma, lai forma, cietēšanas cikli un izspiešanas metode būtu saskaņotas pirms saistību uzņemšanās.

Saistītie ceļveži

Projektējat silikona blīvējumu vai mīksti-stīvu izstrādājumu? Nosūtiet Nordmould savus rasējumus LSR īstenojamības izvērtējumam.