1. Усадка


Хотя LSR не дают усадки в пресс-форме, они часто дают усадку на 2,5-3% после извлечения и охлаждения.


Точная величина усадки зависит в некоторой степени от рецептуры компаунда, но с точки зрения формы на усадку может влиять несколько факторов, включая температуру формы, температуру компаунда при его извлечении, а также давление в полости формы и последующее сжатие компаунда.


Также стоит учитывать расположение точки впрыска, поскольку скорость усадки в направлении потока каучука обычно больше, чем скорость усадки, перпендикулярная потоку каучука. Общий размер изделия также влияет на скорость усадки. Более толстые изделия обычно дают меньшую усадку, чем более тонкие. Если требуется вторичная вулканизация, может произойти дополнительная усадка.


2. Линия разъема


Определение местоположения линии разъема является одним из первых шагов при проектировании формы для литья под давлением из силиконовой резины.


Вентиляция в основном обеспечивается за счет канавок, расположенных на линии разъема, и такие канавки должны быть расположены в том месте, куда в конечном итоге попадает впрыскиваемый резиновый материал. Это помогает избежать образования внутренних пузырьков и снизить потерю прочности склеиваемого соединения.


Из-за низкой вязкости LSR линия разъема должна быть точной, чтобы избежать перелива через край. Несмотря на это, линия разъема часто видна на готовом изделии. Геометрические размеры изделия и расположение поверхности разъема влияют на процесс разъема. Конструкция изделия с небольшой фаской помогает обеспечить его равномерное прилегание к требуемой другой половине полости формы.


3. Вытяжка


При впрыскивании LSR воздух, попавший в полость формы, сжимается при закрытии формы, а затем выпускается через вентиляционную канавку в процессе заполнения. Если воздух не будет удален полностью, он будет задерживаться в резине (что часто приводит к обнажению белого края изделия). Вентиляционная канавка обычно имеет ширину 1 мм-3 мм и глубину 0,004 мм-0,005 мм.


Создание вакуума в форме создает наилучший эффект вытяжки. Это достигается за счет установки прокладки на линии разъема и быстрого удаления воздуха из всех полостей формы с помощью вакуумного насоса. Как только вакуум достигает номинального уровня, форма полностью закрывается и начинается инжекция. Некоторое оборудование для литья под давлением допускает работу с переменным усилием смыкания, что позволяет производителю закрывать форму при низком давлении до тех пор, пока полость не будет заполнена LSR на 90-95% (что облегчает выпуск воздуха), а затем переключиться на более высокое усилие смыкания, чтобы предотвратить расширение и перелив силиконовой резины.


4. Точка впрыска


При формовании LSR используется система холодного литья. Это позволяет максимально использовать преимущества данной резиновой смеси и максимально повысить эффективность производства. При обработке продукта таким образом нет необходимости удалять канал для впрыска, что позволяет избежать увеличения трудоемкости операции и иногда большого количества отходов материала. Во многих случаях конструкция канала для впрыска также может сократить время работы.


Форсунка для впрыска резиновой смеси регулируется игольчатым клапаном для прямого потока. В настоящее время многие производители могут оснащать форсунки пневматическими переключателями в качестве стандартного оборудования и устанавливать их в различных частях пресс-формы. Некоторые производители пресс-форм специально разработали открытую систему холодного литья с очень малым объемом, позволяющую устанавливать несколько точек впрыска в чрезвычайно ограниченном пространстве пресс-формы (таким образом, заполняя всю полость пресс-формы). Эта технология позволяет массово производить изделия из силиконовой резины высокого качества без отделения резинового сопла для впрыска.


Если используется система с охлаждающим роликом, важно создать эффективный температурный зазор между горячей полостью и охлаждающим роликом. Если ролик слишком горячий, резина может начать отверждаться перед инъекцией. Но если его охлаждать слишком быстро, то он будет поглощать слишком много тепла из зоны затворения формы и не затвердеет полностью.


Для продуктов, впрыскиваемых с помощью обычных литьевых направляющих (таких как погружные и конические), целесообразно использовать отверстие для впрыска небольшого диаметра (диаметр отверстия для впрыска обычно составляет 0,2-0,5 мм). Для низковязкой резины LSR, такой как термопластичная резина, очень важна сбалансированная система проточных каналов. Только таким образом можно равномерно заполнить резиной все полости формы. Использование программного обеспечения для моделирования для проектирования систем проточных каналов может значительно упростить процесс изготовления формы и доказать свою эффективность с помощью испытаний на заполнение формы.


5. Разрушение


Жидкий силиконовый каучук, прошедший вулканизацию, имеет свойство прилипать к поверхности металла, а гибкость изделия затрудняет его формование. Однако прочность LSR на разрыв при высокой температуре позволяет извлекать его из формы в обычных условиях, и даже более крупные изделия не будут повреждены. Наиболее распространенные методы формования включают в себя формование с помощью формовочных пластин, формование с помощью штифтов и пневматическое формование. Другие распространенные методы включают в себя роликовый скребок, формование с помощью экспортных пластин и автоматическое формование.


При использовании системы демонтажа необходимо соблюдать высокую точность. Если зазор между выталкивающим штифтом и втулкой направляющего штифта слишком велик или увеличивается из-за длительного износа деталей, это может привести к перетеканию клея.


Нажимной штифт в форме перевернутого конуса или гриба хорошо работает, поскольку обеспечивает большее контактное давление, что улучшает уплотнение.


6. Материал пресс-формы


Поддон пресс-формы обычно изготавливается из нелегированной инструментальной стали (№1.1730, код DIN C45W). Для изготовления поддонов пресс-форм при температуре -210℃, учитывая ударопрочность, следует использовать предварительно закаленную сталь.


(№1.2312, код DIN 40 CrMn-MoS 8 6). Опорная плита формы для установки в полость формы должна быть изготовлена из азотированной или закаленной стали для обеспечения ее высокой термостойкости.


Для высоконаполненных LSR, таких как маслостойкие марки, рекомендуется использовать более твердые материалы для изготовления формы, такие как блестящая хромированная сталь или порошкообразный металл, специально разработанный для этой цели.


(№1.2379, код DIN X 155CrVMo121). При проектировании пресс-формы для материала с высокой степенью износа детали, подверженные высокому трению, должны быть сконструированы так, чтобы их можно было заменить, чтобы не требовалось заменять всю пресс-форму целиком.


Внутренняя поверхность полости формы оказывает большое влияние на качество отделки изделия. Наиболее очевидным является то, что форма изделия должна полностью соответствовать поверхности полости формы. Форма для прозрачных изделий должна быть изготовлена из полированной стали. Никель/никелевая сталь с поверхностной обработкой обладают чрезвычайно высокой износостойкостью, а политетрафторэтилен (PTFE)/никель облегчают процесс формования.


7. Контроль температуры


Вообще говоря, формование LSR лучше всего проводить с помощью электрического нагрева, обычно с использованием ленточного нагревателя, картриджного нагревателя или нагревательной пластины. Главное - равномерно распределить температурное поле по всей форме, чтобы способствовать равномерному затвердеванию LSR. Для больших пресс-форм нагрев масла с регулируемой температурой является наиболее экономичным методом нагрева.


Покрытие формы теплоизоляционной плитой помогает снизить теплопотери. Любое неправильное использование горячей формы может привести к значительным колебаниям температуры между операциями или к утечке газа. Если температура поверхности падает слишком низко, скорость отверждения резины замедляется, что часто приводит к невозможности демонтажа изделия и проблемам с качеством. Между нагревателем и линией разреза следует соблюдать определенное расстояние, чтобы шаблон не изгибался и не деформировался, образуя на готовом изделии заусенцы от перетекания клея.


Если вы проектируете пресс-форму для холоднокатаной системы, вы должны убедиться, что горячий и холодный концы полностью разделены. Вы можете использовать специальный титановый сплав (например, 3.7165 [TiA16V4]), поскольку его теплопроводность значительно ниже, чем у других сталей. Для интегрированной системы обогрева пресс-формы между пресс-формой и опорной плитой пресс-формы следует установить теплозащитный экран, чтобы свести к минимуму потери тепла.


Правильный дизайн и концепция могут обеспечить литье под давлением LSR, а форма для литья под давлением очень важна. Вышеуказанные принципы проектирования пресс-форм направлены на то, чтобы каучук заполнял полость пресс-формы, сокращал время отверждения и обеспечивал высокое качество и высокую производительность готового продукта, что позволяет производителям силиконовой резины получать хорошие экономические выгоды.