Các ứng dụng y tế và ô tô độ chính xác cao ngày càng đòi hỏi các linh kiện linh hoạt có khả năng chịu được chu kỳ nhiệt khắc nghiệt và tiếp xúc hóa chất. Các elastomer nhiệt dẻo truyền thống thường mềm ra hoặc bị biến dạng nén vĩnh viễn khi tiếp xúc với nhiệt liên tục trên 120°C. Việc chỉ định Ép Phun Cao Su Silicon Lỏng (LSR) giải quyết những hạn chế về hiệu suất này bằng cách sử dụng các công thức silicon lỏng đóng rắn bằng bạch kim, duy trì độ đàn hồi từ -50°C đến trên 200°C. JUCHENG hoạt động như một nhà sản xuất theo hợp đồng tích hợp dọc, cung cấp các linh kiện silicon lỏng không có ba via hoàn toàn theo tệp CAD của khách hàng.
Mục lục
Hệ Thống Kênh Lạnh & Thiết Kế Khuôn LSR Không Ba Via
Cao su silicon lỏng có độ nhớt nóng chảy cực thấp trước khi liên kết ngang nhiệt, khiến việc ngăn ngừa ba via trở thành thách thức trọng tâm trong kỹ thuật chế tạo khuôn. Khuôn kênh nóng thông thường khiến cao su silicon lỏng lưu hóa sớm bên trong các rãnh dòng chảy, làm tắc vòi phun. Sử dụng hệ thống kênh lạnh được trang bị các kênh nước làm mát giữ polymer lỏng được làm mát ở 15°C đến 25°C cho đến khi nó đi vào khoang khuôn được gia nhiệt. Gia công các khoang khuôn bằng 25 bộ trung tâm gia công CNC 5 trục đạt dung sai mặt chặn chặt hơn ±0,002 mm, loại bỏ ba via đường phân khuôn. Hệ thống hút chân không hỗ trợ loại bỏ khoang khuôn hút không khí ra khỏi khuôn trước khi phun, ngăn ngừa bọt vi mô và cháy diesel.
Các tiêu chuẩn kỹ thuật chế tạo khuôn kênh dẫn nguội tới hạn bao gồm:
- Điều khiển cổng van kim—Việc đóng kín lỗ vòi phun bằng van kim khí nén ngăn chặn silicone lỏng bị chảy nhỏ giọt giữa các chu kỳ.
- Rào cản cách nhiệt—Việc lắp đặt các tấm cách nhiệt giữa ống góp kênh dẫn nguội và các tấm khuôn được gia nhiệt giúp duy trì chênh lệch nhiệt độ chính xác.
- Thép đóng kín cấp micron—Việc mài các đường phân khuôn của khuôn đến độ chính xác dưới micron ngăn chặn silicone có độ nhớt thấp thấm lên các bề mặt thẩm mỹ.
- Cổng hút chân không—Việc hút chân không 100 mbar bên trong lòng khuôn trước khi phun ngăn chặn bẫy khí trong các chi tiết siêu nhỏ phức tạp.
Tuân thủ LSR cấp y tế & tương thích sinh học
Kỹ thuật thiết bị y tế đòi hỏi các vật liệu đàn hồi tinh khiết, trơ đáp ứng các tiêu chuẩn quy định nghiêm ngặt. Các công thức LSR đóng rắn bằng bạch kim trải qua quá trình hydrosilyl hóa xúc tác bạch kim sạch, không để lại sản phẩm phụ axit peroxide hoặc cặn dễ bay hơi. Việc đúc các linh kiện lâm sàng sử dụng các loại nhựa cấp y tế như Wacker Elastosil LR 3003, Momentive Silopren LSR 2050, và Shin-Etsu KE-2009. Những vật liệu tương thích sinh học này đáp ứng các tiêu chí USP Class VI và ISO 10993, khiến chúng an toàn cho tiếp xúc da lâu dài và thiết bị cấy ghép. Vận hành bộ phận đúc trong phòng sạch ISO Class 8 theo chứng nhận ISO 13485 bảo vệ các van hô hấp vô trùng, ống thông và gioăng kín chất lỏng khỏi các hạt lơ lửng trong không khí. Đóng gói thả tự động bằng robot giảm thiểu tiếp xúc của con người, duy trì tính toàn vẹn của phòng sạch trong suốt quá trình sản xuất.
Đúc LSR trong suốt quang học cho chiếu sáng ô tô & chăm sóc sức khỏe
Cao su silicone lỏng cấp quang học đại diện cho một bước tiến vật liệu quan trọng cho đèn pha thích ứng ô tô, ống dẫn sáng và thấu kính chẩn đoán y tế. LSR quang học mang lại độ truyền ánh sáng trên 92% đồng thời thể hiện khả năng chống ố vàng do UV vượt trội so với acrylic hoặc polycarbonate truyền thống. Việc đúc thấu kính quang học đòi hỏi các lòng khuôn được đánh bóng cao làm từ thép không gỉ S136, được xử lý nhiệt đến HRC 48-52 và đánh bóng đến tiêu chuẩn kim cương SPI A-1. Kiểm soát độ hoàn thiện bề mặt lòng khuôn và động học đóng rắn loại bỏ hiện tượng lưỡng chiết và biến dạng quang học trong các linh kiện chiếu sáng dày.
Động học lưu hóa nhiệt và hệ thống định lượng chất lỏng
Động học lưu hóa nhiệt đòi hỏi các cấu hình gia nhiệt chính xác bên trong khoang khuôn. Cao su silicone lỏng được định lượng qua các bơm định lượng hai thành phần tự động với tỷ lệ thể tích chính xác 1:1, trộn đều chất xúc tác và chất liên kết ngang. Bơm chất lỏng nguội đã trộn vào các khoang khuôn được gia nhiệt đến 170°C đến 200°C sẽ kích hoạt quá trình lưu hóa nhanh chóng nhờ xúc tác bạch kim trong vài giây. Cân bằng các mạch gia nhiệt khuôn đảm bảo phân bố nhiệt đồng đều, ngăn ngừa các điểm mềm chưa lưu hóa hoặc cháy bề mặt do lưu hóa quá mức. Thực hiện phương pháp Đúc tách rời (Decoupled Molding) giúp tách biệt độ chính xác định lượng, áp suất khoang và thời gian lưu hóa, duy trì CpK & PpK > 1,67 trong suốt sản xuất hàng loạt.
Chuyển đổi các thiết kế LSR từ xác nhận nguyên mẫu sang sản xuất khối lượng lớn đòi hỏi hỗ trợ kỹ thuật từ một nguồn duy nhất. Các xưởng khuôn nội bộ cắt khuôn kênh nguội nguyên mẫu để cung cấp mẫu T1 chức năng trong 7 đến 10 ngày làm việc. Chế tạo khuôn sản xuất bằng thép tôi cứng đảm bảo tuổi thọ khuôn SPI Class 101 vượt quá 1.000.000 chu kỳ trên các máy ép tự động từ 15T đến 3000T.
Các câu hỏi thường gặp (FAQ)
Tại sao LSR cần hệ thống kênh nguội trong khi nhựa nhiệt dẻo sử dụng kênh nóng?
Cao su silicone lỏng là vật liệu nhiệt rắn lưu hóa khi được gia nhiệt. Hệ thống kênh nguội giữ nhựa lỏng mát bên trong các kênh để ngăn lưu hóa sớm trước khi đến khoang khuôn được gia nhiệt. Nhựa nhiệt dẻo hoạt động ngược lại, cần kênh nóng để giữ melt ở trạng thái lỏng.
Làm thế nào để ngăn ngừa ba via trong đúc silicone lỏng có độ nhớt thấp?
Ngăn ngừa ba via LSR đòi hỏi gia công các đường phân khuôn với dung sai đóng kín chặt hơn 0,002 mm. Sử dụng vòi phun kênh nguội van kim, hút chân không khoang khuôn và các tấm khuôn cứng giúp ngăn silicone lỏng có độ nhớt thấp rò rỉ ra ngoài.
LSR có thể được đúc phủ lên các đế nhựa cứng không?
Đúc phủ LSR lên nhựa nhiệt dẻo như PBT hoặc PA66 được thực hiện rộng rãi bằng các loại LSR tự dính hoặc chất lót nhiệt. Phun thứ cấp diễn ra lên đế chịu nhiệt cao, tạo liên kết hóa học vĩnh viễn mà không cần keo dán thứ cấp.