近年来,液体橡胶注射成型方法(LSR),即液体硅橡胶的注射成型获得了广泛的普及和推广。最近,该方法因具有可进行短时间自动成型以及与塑料复合成型的优点,便成为业内人士普遍关注的成型方法。以下将对液体硅橡胶注射成型的最新动向,以及适用于这种成型方法的材料作一介绍。
“液体硅橡胶注射成型优点”
全自动成型:无飞边、无流道、自动脱模
关于全自动化成型工艺,人们从注射机、模具、材料等各个方面进行了研究。它不只是在工艺操作上可节省人力,而且由于它不会产生无用的固化物,因此材料成本降低,从兼顾环境保护这一角度出发,该方法也颇受人们关注。对于汽车用骨架油封那样的微型制品的成型来说,要求其成型周期(从注射起到下一次注射为止)在
10s以内,这样极短时间内完成也能到。
复合成型:夹物嵌件成形、二元成型
因为交联反应的形式是加成固化,所以可在比较低的温度下成型。由于交联反应中无过氧化物分解残渣等副产物生成,所以原则上无需过行二次硫化。因此可与树脂进行整体成型,通过涂布底涂材料进行镶嵌成型,使密封部分与骨架部分成为一个整体的二元成型也已开始普及。
硅橡胶具有优异性质(耐热、耐塞性、耐天候性、电绝缘性、阻燃性等)。由于这些性质,使基于全自动成型的环保成形,与金属、有机树脂的整体成型,是可能的。加之材料本身是透明的具有可着色性,所以其应用范围涉及许多领域,如(计算机、移动电话等的)按键,奶瓶的奶嘴,(复印机、打印机等的)胶辊,管接头密封、油封等各种汽车配件,电视机显像管阳极帽、潜水用品等
无胶边/无流道自动成型用材料
在液体硅橡胶的注射成型方面,一种称之谓无胶边、无流道成型的方法开始普及。这是不产生无用固化物且无需二次加工的成型方法,即是一种没有注料口、流道(即便有也不发生固化),不产生废胶边的成型方法。为了实施这种成型方法,模型的构造和分型面等的光洁度,注射机的计量、排出精度必须符合要求,即使在材料方面也必须是难以生成废胶边的材料,进入模腔内的胶料在充满模腔后,由于胶料过多,或者因硅橡胶的热膨胀等因素,胶料流入分型面上,固化后便成为废胶边。假如将分型面设计得狭窄些,废胶边就难以生成,但是与此同时,空气也不易排去,于是便成为成品中含有气泡的原由。
为无废胶边成型材料的固化特性。与以前所用的材料相比,该材料的固化曲线成急速转折状态(从固化开始到固化结束时间很短)。通过选择这类材料的恰当注射条件,在材料充满模腔之前,固化还未开始,材料流动性很好,而当材料充满模腔后,固化立刻结束,即使还有残余压力,材料也不会流到分型面上,防止废胶边形成。
表1 无废边高速成型用透明高强度材料(KE2000系列)
表2 传统方法与使用选择粘合材料的整体成型法的比较
将以前的镶嵌件成型工艺与使用LSR材料进行二元成型的工艺在表2中列出,二者的差异便一目了然。
表3 二元成型中树脂及硅橡胶的成型条件
表4 选择性粘接材料(通用,聚酰胺用)
固化条件:120℃×5min(平板硫化)
固化性测定条件:转子式流变仪(ODR),120℃
*聚酰胺用的为150℃。
表4
对各种选择性粘接材料作了介绍。除了表中列出的这些材料以外,还可以根据用途进行材料设计,例如耐油、耐热性优良的材料、可着色的材料、低密度材料等。再者,即使是同样的树脂材料,由于其聚合方法及精制的程度的不同,使用的增塑剂种类不同等,也会产生不利于聚硅氧烷的加成反应,以及粘接力不能充分发挥的现象。建议在设计制品时,首先对实际使用的树脂材料事前进行检验,以便采用合适的选择性粘接材料。
以上介绍了液体硅橡胶的最新动态及与之相适应的新材料。为了使这些短时间内可自动成型及与塑料的复合成型能够提高高效率和精度。在选用合适的材料的同时,毋需置疑注射成型机及模型是关键所在。
结论:
这种机器的结构独特,注射压力大,A/B料的配比精密,注射输出计量精度高
很适合各种硅胶制品的生产。