【广州国际模具展览会】液态硅胶(LSR)模具的独到之处

为响应及全力配合做好新型冠状病毒感染肺炎疫情防控工作，原定于2020年2月26至28日在中国进出口商品交易会展馆A区举办的广州国际模具展览会（Asiamold2020）将延期举行。新展期将另行通知，最新消息敬请关注公众号【asiamold_China】或官网：https://asiamold.gymf.com.cn。邀您关注今日新资讯：

       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。

       LSR模具的报价

       今天的市场要求模具制造商在两三天内提供模具报价，通常会基于非常有限的信息提出报价。报价时提供的信息不完整可能导致以后的盈利问题。我们曾经有过很多这样的例子：注塑商要求一定数量的型腔，后来我们发现他们没有足够大的压力机来运行模具。某些关键信息也会被忽略，例如客户忘记通知我们他们是否需要完全自动化。提供的零件图有时不完整或不是设计的最新版本。有时图纸不完全清晰。所有这些变量都需要额外的时间，并添加到可能不完整和不准确的引号中。

       曾经使用热塑性塑料的注塑商可能认为，全世界有数百个注塑商可以制造出高质量的LSR模具。实际上，符合上述标准的很少的企业。

       基于以上讨论的原因，我们强烈建议与熟悉橡胶模具并定期与LSR合作的成熟模具制造商合作。这同样适用于注塑机及其配套的计量混合装置。尽管许多人会说模具是成型过程中最重要的组成部分，但成功的LSR项目需要四个关键要素：

       好的材料

       好的计量混合装置

       好的成型机

       好的模具。

       如果流程需要自动化，还需要包括适当的自动化公司。根据我们的经验，模具制造商应该有能力和人员来管理一个完整的交钥匙项目。模厂还应该有空间允许在其设施中组装和测试整个项目。即使只是制造模具，模具制造商也必须在装运前准备好模具测试设备。即使是最好的模具设计概念，也可能会有一些加工问题，需要对模具进行一些更改。为了有效地做到这一点，应在装运前对所有工具进行试验测试。大多数产品的上市时间是至关重要的，因此任何可以在模厂处完成的事情都可以减少时间消耗，这意味着为客户节省了资金。

       因此，在进行设计变更时，评估模厂的反应时间非常重要。询问潜在的模具制造商是否有人员和设备进行这些快速反映。还要考虑模具制造商是否有精确的测量设备，以提供公差十分之一英寸和百万分之一英寸的质量LSR模具。模具制造商是否遵循规定的过程，以确保从一个腔到另一个腔的一致性？

文章来源：科学大注塑

原定于2020年2月26至28日在中国进出口商品交易会展馆A区举办的广州国际模具展览会（Asiamold2020）将延期举行。更多精彩论坛活动，欢迎登录官网 https://asiamold.gymf.com.cn