Después de más de cien años de desarrollo, el moldeo por inyección ha sido mejorado y mejorado y se ha convertido en el método de procesamiento más popular y utilizado en diversos campos que van desde el consumo diario hasta la atención médica, e incluso en industrias extremas (aeroespacial y aviación).En términos generales, algunos materiales de aplicación para moldeo por inyección incluyen la mayoría de los polímeros termoplásticos y termoestables, y sustratos metálicos.El caucho de silicona líquida (LSR) es un miembro de la familia del caucho de silicona.Debido a la estructura de cadena molecular única y más corta del LSR, tiene una reología excelente, como baja viscosidad, alto coeficiente de expansión térmica y adelgazamiento por cizallamiento.Las excelentes propiedades combinadas lo convierten en la primera opción para aplicaciones de moldeo por inyección.

El caucho de silicona líquida se puede procesar mediante diferentes métodos de moldeo, como inyección, fundición y recubrimiento.En este artículo describiremos la tecnología de procesamiento más utilizada: Moldeo por inyección de caucho de silicona líquida.También se le llama moldeo por inyección de líquido (LIM) y, a menudo, se usan indistintamente.

Hoy presentaremos en detalle la definición de moldeo por inyección de caucho de silicona líquida, cómo funciona, aplicaciones, etc. En este artículo, aprenderá más sobre el moldeo por inyección LSR y algunas de las ventajas únicas de este proceso.

¿Qué es el moldeo por inyección de caucho de silicona líquida (LSR)?

Una breve historia del moldeo por inyección de caucho de silicona líquida

Desde finales de la década de 1970 hasta principios de la de 1980, cuando se destacaron las importantes ventajas de este método de procesamiento y los beneficios de costos que aportaba, recibió gran atención de varios países y su demanda aumentó, especialmente en Europa y América.Durante este período, aunque comenzó a usarse en la producción industrial, ciertas limitaciones técnicas (cómo coordinar la fluidez y la resistencia, la puntualidad de la operación, el nivel complejo de diseño del molde) llevaron al lento desarrollo del proceso LSR y obstaculizaron su promoción en más campos.

Desde finales de los años 1980 hasta los años 1990, entró en una etapa de expansión global integral, especialmente en los países de mercados emergentes.La introducción del caucho de silicona MQ, el uso de metilhidrosiloxano e inhibidores de alcohol y la innovación de la tecnología de canal frío en moldes promueven su aplicación en más campos.Su rango de aplicaciones abarca desde campos militares limitados hasta una amplia gama de campos comerciales, incluidos los de automoción, energía, consumo, electrónica, electricidad y medicina.

Desde el siglo XXI ha entrado en una etapa sistemática e inteligente.Esta tecnología ha evolucionado desde el moldeo de una sola pieza hasta el moldeo por inyección de dos o múltiples, lo que permite ensamblar por lotes piezas originales con formas extremadamente complejas y diferentes propiedades en un solo componente.

¿Cómo funciona el moldeo por inyección de caucho de silicona líquida?

El moldeo por inyección de caucho de silicona líquida es un proceso continuo en un sistema cerrado.¿Cómo utiliza caucho de silicona líquida para lograr un moldeo por inyección de alta precisión?El siguiente es su proceso básico de la siguiente manera:

Paso 1: medición y bombeo

Utilizando un dispositivo dosificador, los componentes A (que contienen catalizador de platino) y B (que contienen agente reticulante) de viscosidades iguales o diferentes se extraen y transportan desde tambores de 20 KG o 200 KG con una precisión y estabilidad de relación extremadamente alta (1:1).Si el producto necesita agregar pigmentos u otros aditivos, se puede agregar una bomba dosificadora de aditivos independiente para cumplir con los requisitos específicos de rendimiento y color del producto final.Generalmente, se utiliza una bomba de dos vías en el cuerpo de la bomba para garantizar que el componente A y el componente B sean presionados continuamente y simultáneamente.

Los dos componentes (que contienen otros aditivos) se pasan a través de un dispositivo mezclador y se mezclan bajo cizalla para dispersar completamente todos los ingredientes.Esto asegura la integridad y alta consistencia de todas las piezas después del moldeo.Dado que el sistema de mezcla estática tiene una estructura simple, es fácil de limpiar y puede satisfacer las necesidades generales de mezcla, la mayoría de las máquinas de inyección utilizan actualmente mezcladores estáticos.Si necesita una mezcla más uniforme, puede elegir un mezclador dinámico con una estructura compleja.

Paso 3: inyección

El material mezclado se entrega al barril a través de un tubo bajo presión y se empuja directamente a una cavidad sellada del molde precalentado usando un tornillo a una presión y velocidad predeterminadas.El polímero pasará primero a través de una boquilla fría con válvula de aguja controlada por una válvula y luego se distribuirá uniformemente en cada cavidad del molde.Dado que la mezcla es termoestable, es necesario enfriarla mediante el dispositivo de enfriamiento del cilindro de la máquina de inyección para garantizar que permanezca por debajo de los 30 ° C antes de inyectarla en el molde.

Paso 4: sujeción del molde

Después de que el material llena la cavidad, el dispositivo de sujeción del molde se vincula con cada dispositivo funcional para proporcionar una presión de cierre firme para fijar el molde.El LSR después de sujetar el molde todavía tiene buena fluidez y un alto coeficiente de expansión cuando se cura.Por lo tanto, el sistema de sujeción del molde debe proporcionar una presión continua y estable para garantizar que el caucho de silicona líquido no se desborde ni tenga fugas.

Paso 5: curado y moldeado

Aumentar el calor del molde y alcanzar la temperatura más alta requerida para el curado (generalmente 130C°-180C°), permitiendo que el compuesto experimente una reacción de poliadición dentro del molde y finalmente forme piezas consistentes con la forma del diseño final y las propiedades mecánicas del prefabricado.El tiempo necesario para que se complete la reacción generalmente oscila entre segundos y minutos.

Paso 6: Desmoldar

El producto final formado se expulsa a través de un sistema líquido independiente.La presión de apertura del molde de este proceso aumenta de pequeña a grande.

¿Por qué elegir el moldeo por inyección de caucho de silicona líquida?

El moldeo por inyección con caucho de silicona líquida ofrece una variedad de ventajas únicas en aplicaciones donde la higiene, la precisión dimensional y la automatización son fundamentales.En comparación con el proceso tradicional de moldeo de caucho de silicona sólida, elimina algunas operaciones que requieren mucha mano de obra (mezcla, preformas) y reduce los requisitos de capital inicial y área de planta.Es un sistema completamente cerrado, que asegura que el material no entre en contacto con ninguna sustancia que pueda causar defectos en las piezas, se usa ampliamente en la fabricación en masa de componentes de precisión multifuncionales de dispositivos médicos.Este proceso es particularmente adecuado para la producción en salas limpias ISO Clase 7 o ISO Clase 8 para cumplir con ciertos requisitos especiales de los clientes.

Está altamente automatizado, lo que significa que ofrece los más altos niveles de productividad, precisión y calidad general.Las ventajas de este proceso de producción también incluyen:

Elimina el riesgo de errores de montaje, desviaciones y contaminación.

Reduce los requisitos de almacén, los tiempos de respuesta y, en última instancia, los costos unitarios.

Utiliza un canal frío tipo válvula de aguja para realizar la fabricación de materiales sin agua.

Logra ventilación y mejor sellado al agregar equipo de vacío al molde.

Utiliza agentes de curado de platino y silicona de la más alta pureza, lo que garantiza cero contaminación, seguridad óptima y el ciclo de moldeo más rápido.

El moldeo por inyección de caucho de silicona líquida no solo puede moldear por inyección un solo material de silicona, sino que también puede realizar moldeo por inyección secundaria o múltiple de LSR y diferentes tipos de polímeros o metales.Se puede utilizar para desarrollar soluciones innovadoras, por ejemplo combinando piezas originales con diferentes propiedades en un componente más compacto y potente en un espacio limitado.Proporciona mayor libertad y flexibilidad en el diseño, lo que permite a los investigadores de I+D desarrollar soluciones más económicas y fiables, eliminando por completo los peligros ocultos y los gastos adicionales asociados con el montaje, proporcionando así a los fabricantes de componentes componentes clave más duraderos y versátiles.

¿Por qué el caucho de silicona líquida (LSR) es adecuado para el moldeo por inyección?

Con la creciente diversificación y aplicación de formulaciones de silicona, las estrictas industrias emergentes han planteado nuevos desafíos y requisitos para la fabricación y el diseño, incluida la precisión dimensional, múltiples funciones y vida útil, especialmente para sellos de dispositivos médicos y chupetes para bebés.

El caucho de silicona líquida (LSR) es un sistema de dos componentes curado con platino de alta pureza con una gama de propiedades excepcionales.Tiene baja viscosidad (generalmente de 60 a 1500 Pa.s), lo que significa que tiene alta reología.Esto es muy adecuado para procesos de moldeo por inyección donde las materias primas se transportan a través de un sistema de bomba y ayuda a llenar partes finas del molde, especialmente adecuado para producir juntas tóricas u otras piezas de paredes delgadas.Es resistente a temperaturas extremas (-50°C a +230°C), resistente a la corrosión y, por tanto, capaz de soportar las temperaturas más altas en el proceso de moldeo por inyección y el contacto con diferentes medios.

Debido a que LSR utiliza un proceso de curado de platino único, puede acelerar la reacción de curado aumentando la temperatura mientras mantiene las propiedades de la pieza final durante el moldeo por inyección, logrando ciclos rápidos.Presenta buena resistencia al desgarro a altas temperaturas, lo que confiere a las piezas moldeadas excelentes propiedades de desmoldeo y fácil extracción del molde.Es transparente y de alta pureza, y las piezas que se pueden fabricar mediante el proceso de moldeo LSR tienen una excelente inercia reactiva, alta biocompatibilidad y bioestabilidad y excelente transparencia.Estas propiedades inherentes hacen posible producir tubos médicos y contenedores de envasado de alimentos con una consistencia de alta calidad y un alto rendimiento.

Es flexible y puede usarse solo o combinado con otros elastómeros y sustratos mediante el proceso LSR.Esto proporciona a los fabricantes de componentes diferentes soluciones y mayores opciones.En comparación con otros materiales plásticos comunes, se puede moldear a una presión de inyección más baja (3-12 Mpa).

La diferencia entre el moldeo por inyección de caucho de silicona líquida y el moldeo por inyección

El moldeo por inyección que utiliza caucho de silicona líquida tiene un proceso generalmente similar al moldeo por inyección tradicional.Sin embargo, en algunos dispositivos de procesamiento y métodos de curado, son completamente opuestos, como sigue:

Equipo

El moldeo por inyección utiliza el dispositivo de calentamiento del cilindro de la máquina de moldeo por inyección para derretir la mezcla antes de la inyección y utiliza el sistema de enfriamiento del molde para controlar la temperatura.Por el contrario, el proceso LSR utiliza un dispositivo de enfriamiento para enfriar el compuesto y mantener la mezcla a baja temperatura antes de la vulcanización.Además, el moldeo por inyección LSR utiliza elementos calefactores (barras calefactoras) para calentar el molde.

Vulcanización

El moldeo por inyección suele moldear plásticos termoplásticos.El principio es empujar la masa fundida homogeneizada a alta temperatura hacia la cavidad del molde mediante alta presión.El sólido de este proceso se puede fundir y utilizar nuevamente.El moldeo por inyección de caucho de silicona líquida utiliza polímero sin calentar y solidifica el caucho de silicona en una cavidad mediante una combinación de mayor temperatura del molde y baja presión aplicada al caucho de silicona líquida.Este estado moldeado es irreversible.

Campos de aplicación de moldeo por inyección de caucho de silicona líquida

El proceso LSR es el método de procesamiento óptimo para fabricar piezas en la industria general, productos infantiles, equipos médicos y otros campos.Tomemos como ejemplo el caucho de silicona líquida de calidad alimentaria que utiliza este proceso para producir chupetes.Al analizar el control del proceso de producción de chupetes para bebés, se pueden obtener los mejores parámetros del proceso para crear los productos más eficientes y con mejor rendimiento.

Temperatura de moldeo

El ajuste de la temperatura de vulcanización depende de las propiedades de la materia prima y del material del molde.Una temperatura de curado demasiado baja prolongará el ciclo de producción.Las temperaturas de moldeo excesivamente altas aumentan los costos de energía e incluso provocan la deformación del molde.Teniendo en cuenta el tamaño más pequeño del producto, generalmente el curado LSR a 150 ℃ ~ 180 ℃ tiene los mejores beneficios económicos.

Presión de inyección

^{_{Una presión de moldeo por inyección demasiado baja o demasiado alta provocará defectos en la apariencia o función del producto final.A veces, la alta presión de inyección puede provocar aire atrapado.Para evitar estas situaciones se suelen utilizar dos o tres inyecciones que se completan dentro del rango de 40 a 60 kg/cm.}2_.}

Resumen

El moldeo por inyección de caucho de silicona líquida es valorado porque combina caucho de silicona con estructura de enlace de silicona y oxígeno no polar con múltiples ventajas (fluidez, bioinerte, resistencia a la temperatura, durabilidad a largo plazo) y una tecnología de moldeo eficiente y estable que proporciona los mayores rendimientos y costos unitarios de producción más bajos.

Yuanyi es un fabricante líder de piezas de silicona capaz de brindar soporte comercial de alto nivel a clientes de todo el mundo.Nuestro equipo brinda experiencia en su proyecto desde la etapa de concepto, diseño del producto, selección de grado o dureza del material, producción e inspección de calidad a través de su tecnología de moldeo de caucho de silicona líquida de última generación para ayudar a los clientes a acelerar el tiempo de comercialización.