Ce este supramularea siliconului în două-shot?
Supramularea siliconului în două-shot este un proces care injectează cauciuc siliconic lichid (LSR) direct pe un substrat rigid-de obicei, o inserție termoplastică sau metalică-, astfel încât cele două materiale se leagă chimic într-un singur ciclu de producție automatizat. Rezultatul este o piesă integrată cu un miez structural dur și o suprafață moale și elastică din silicon, produsă fără lipici sau o etapă secundară de asamblare.
Acest articol se adresează inginerilor de produs, cumpărătorilor de scule și managerilor de aprovizionare care decid dacă supramularea se potrivește cu partea lor-care acoperă procesul, chimia lipirii, parametrii cheie, regulile de proiectare și aplicațiile tipice.
Cum funcționează procesul de supramulare în două-împușcări?
Principiul de bază este turnarea secvenţială în cadrul unui ciclu de maşină. În primul rând, substratul rigid este turnat (sau încărcat ca o inserție pre-turnată). Apoi LSR este injectat pe zone definite ale acelui substrat, iar căldura întărește siliconul în timp ce acesta formează o legătură la interfață.
Există două rute comune de producție:
Modelare-multiple (2K):O matriță rotativă sau cu placă index-molează materialul termoplastic în stația unu, se rotește, apoi supramulează LSR în stația a doua-complet automatizată, cu cea mai mare putere.
Supramulare inserție:Substraturile pre-formate sunt plasate (adesea de către robot) într-o matriță LSR, apoi supraturnate. Mai flexibil pentru volume mai mici și inserții metalice.
Deoarece LSR este un termoset care se întărește cu căldură, în timp ce majoritatea materialelor termoplastice se înmoaie cu căldură, cele două materiale se află la capetele opuse ale scalei de temperatură. Acest lucru face ca proiectarea sculei și izolarea termică între partea din plastic și partea din silicon să fie provocarea centrală a ingineriei.
De ce să alegeți supramularea în loc de asamblare?
Supramularea înlocuiește adezivul, garniturile și asamblarea manuală cu o singură piesă turnată, ceea ce reduce costul forței de muncă, elimină un punct de defecțiune și îmbunătățește fiabilitatea etanșării. O interfață legată chimic rezistă la exfoliere și la pătrunderea apei mult mai bine decât o îmbinare adezivă.
Beneficiile cheie dintr-o privire:
Fara adezivi sau grunduriatunci când gradele LSR cu auto{0}aderență sunt utilizate cu substraturi compatibile.
Mai puțini pași de asamblareși mai mic pe{0}}parte de muncă.
Etanșare fiabilăpentru piese cu IP{0}}evaluate și medicale.
Ergonomie mai bunăSuprafețele -moale-la atingere sunt modelate exact acolo unde este necesar.
Ce materiale se leagă bine în supramularea LSR?
Calitățile LSR cu auto{0}}aderare (auto-adezive) se leagă în mod fiabil de materialele plastice de inginerie la-înaltă temperatură; Materialele plastice de bază la temperatură joasă-sunt mult mai greu de lipit. Selectarea substratului este cel mai mare factor de rezistență a lipirii.
|
Substratul |
Lipirea cu LSR auto{0}adeziv |
Note |
|
PA (nylon), PBT |
Excelent |
Comun pentru conectori, carcase |
|
PC, PC/ABS |
Bun |
Folosit pe scară largă; verifica compatibilitatea claselor |
|
PEI, PPSU, PSU |
Excelent |
Capacitate-de temperatură ridicată,-medicale |
|
PP, PE |
Slab / necesită tratament |
Energie de suprafață scăzută; adesea are nevoie de plasmă sau primer |
|
Metale (Al, inoxidabil) |
Bun cu grund |
Folosit pentru sigilii medicale și industriale |
Pentru combinațiile care nu-aderă, blocajele mecanice (decupaj,-găuri traversante, caneluri) lasă siliconul întărit să prindă fizic substratul chiar și fără o legătură chimică.
Ce parametrii de proces contează cel mai mult?
Calitatea supraturnării depinde de setările de temperatură, injecție și întărire bine controlate. Ferestrele de operare tipice pentru supramularea LSR sunt prezentate mai jos-valorile reale depind de material, geometria piesei și mașină.
|
Parametru |
Gama tipică |
De ce contează |
|
Temperatura matriței LSR |
150-200 de grade |
Aduce viteza de întărire și formarea de legături |
|
Pre{0}}încălzire substrat |
40-120 de grade |
Reduce șocul termic, ajută la lipire |
|
Raportul de injecție (măsurare). |
1:1 (A:B) |
Asigură o reticulare completă și uniformă |
|
Timp de vindecare |
20–60 s (în funcție de secțiune-) |
Sub-cura slăbește legătura |
|
Timp de ciclu |
30–90 s tipic |
Depinde de grosimea peretelui și de cavitație |
|
Deșeuri de materiale (canal rece) |
Aproape de zero |
LSR nu se întărește într-un alergător răcit |
Un sistem de canal-rece este standard pentru supramularea în producție, deoarece menține LSR neîntărit în canal, eliminând resturile de colectare și reducând costul materialului la fiecare lovitură.
Care sunt principalele reguli de proiectare pentru piesele supramuldate?
Proiectare pentru supramulare prin controlul grosimii peretelui, suprafeței de lipire și aerisire. Cele mai obișnuite defecte-delaminare, fulger și aer prins-se regăsesc în deciziile legate de geometrie luate înainte de tăierea sculei.
Ghidurile practice includ: mențineți secțiunile de perete din silicon relativ uniforme (aproximativ 0,5–3 mm) pentru a se întări uniform; oferă suprafețe de aderență generoase și curate, mai degrabă decât margini subțiri care se decojesc; adăugați aerisire pozitivă deoarece LSR captează aerul ușor; și proiectați substratul pentru a tolera temperaturi de mucegai de 150-200 de grade fără distorsiuni.
Unde se folosește supramularea siliconică în două-shots?
Supramularea este standard acolo unde o piesă rigidă are nevoie de o suprafață moale, etanșată sau de contact-cu pielea. Domeniile de aplicații cu volum mare-includ:
Medical:supape, etanșări, carcase de senzori portabile și mânere care utilizează LSR biocompatibil (clasele ISO 10993 / USP Clasa VI).
Automobile:etanșări pentru conectori, membrane și capace pentru comutatoare evaluate pentru etanșare la temperatură și IP.
Consumatorii și articolele portabile:corpuri de ceas, vârfuri pentru căști, butoane și carcase cu atingere moale-.
Produse pentru copii și adolescenți:suzete și componente de hrănire care combină cleme rigide cu silicon de contact cu alimente-.
întrebări frecvente
Care este diferența dintre turnarea cu două-shot și supramultare?
Turnarea în două-shot (2K) produce ambele materiale în interiorul unei matrițe cu mai multe-stații într-un singur ciclu automatizat. Supramularea este termenul mai larg pentru turnarea unui material pe altul și include supramularea inserției, în care un substrat pre-turnat este încărcat în instrumentul LSR. Two-shot este o formă complet automatizată de supraturlare pentru volume mari.
LSR se lipește de plastic fără adeziv?
Da, clasele LSR-auto-aderente formează o legătură chimică direct cu materialele plastice-compatibile la temperatură înaltă, cum ar fi PA, PBT, PC și PEI, fără grund. Materialele plastice cu energie redusă de-suprafață-, cum ar fi PP și PE, au nevoie de obicei de tratament cu plasmă, un grund sau un dispozitiv de blocare mecanică pentru a menține siliconul în mod fiabil.
Ce cauzează delaminarea pieselor din silicon supraturlate?
Delaminarea provine de obicei de la un substrat incompatibil, suprafețe de lipire contaminate sau reci, întărire incompletă sau suprafață de lipire prea mică. Verificarea compatibilității substratului-cu-LSR, controlul mucegaiului și temperaturii substratului, asigurarea întăririi complete și proiectarea suprafețelor de lipire adecvate sunt principalii pași preventivi.
Supramularea cu silicon în două-shoturi este potrivită pentru volume mici?
Da, prin supramulare cu inserție. Mai degrabă decât o unealtă rotativă costisitoare de 2K, substraturile pre-turnate sunt încărcate-manual sau cu robot-într-o matriță LSR cu o singură-stație. Acest lucru reduce investiția în scule pentru prototip și volume mici-și-medii, păstrând în același timp avantajele piesei lipite-.
Cum aleg între interblocarea mecanică și legarea chimică?
Folosiți lipirea chimică atunci când substratul este un plastic compatibil-la temperatură ridicată și aveți nevoie de o interfață etanșă, rezistentă-la exfoliere. Utilizați un dispozitiv de blocare mecanică atunci când substratul nu se poate lipi chimic (de exemplu, PP, PE sau anumite metale) sau când doriți un plus de securitate în aplicații cu-stres ridicat. Multe părți le combină pe ambele.