Dalam beberapa tahun belakangan ini, penerapan silikon cair semakin meluas, dan teknologi cetakan transfernya pun sudah berkembang pesat.

Silikon cair adalah bahan termoseting fleksibel yang tidak beracun, tahan panas, dan sangat mudah dipulihkan, yang perilaku reologisnya terutama dicirikan oleh viskositas rendah, penyembuhan cepat, penipisan geser, dan koefisien muai panas yang tinggi.

Produk vulkanisir silikon cair memiliki keunggulan kemampuan beradaptasi suhu yang kuat, kemurnian tinggi, transparansi yang baik, kandungan zat mudah menguap yang rendah, tahan minyak dan tahan penuaan, tahan bahan kimia, insulasi yang luar biasa, dll.

Mereka banyak digunakan dalam mobil, konstruksi, industri elektronik, perawatan medis, teknik mesin, industri makanan, dan bidang lainnya. Perawatan medis, teknik mesin, industri makanan, dan bidang lainnya banyak digunakan.

Cetakan Injeksi Cair

Di antara proses pencetakan silikon cairpertama kali menggunakan teknologi liquid injection molding (LIM). Pencetakan injeksi cair adalah pengukuran yang tepat untuk karet A dan B (bahan seperti 1:1 atau rasio lainnya).

Ini diangkut ke mixer statis, dicampur, dan kemudian diangkut ke perangkat injeksi, oleh perangkat injeksi dan kemudian dicampur dan disuntikkan ke dalam cetakan panas, karet dalam cetakan setelah reaksi vulkanisasi yang cepat, membentuk kekuatan dan elastisitas tertentu produk karet silikon.

Di antara komponen silikon cair, peran katalis dan penghambat sangat penting. Karena reaksi vulkanisasi perlu terjadi dalam silikon cair, katalis ditambahkan untuk mempercepat reaksi vulkanisasi.

Ketika suhu gel silika cair mencapai suhu vulkanisasi, ia memiliki kecepatan vulkanisasi yang sangat tinggi (pada 200 ° C, kecepatan vulkanisasi hanya mencapai 3 hingga 5 detik per mm ketebalan dinding), dan gel silika cair tidak dapat bertahan pada suhu 40 hingga 50 ° C untuk waktu yang lama (pada suhu 50 ° C, meskipun suhu vulkanisasi tidak tercapai, reaksi akan terjadi secara perlahan dalam waktu 3 hingga 4 menit).

Oleh karena itu, untuk menjaga suhu silika gel cair dari reaksi vulkanisasi hingga suhu vulkanisasi tercapai, perlu juga ditambahkan inhibitor ke dalam komponennya. Ketika suhu vulkanisasi tercapai, inhibitor gagal dan gel silika cair bereaksi dengan cepat.

Karakteristik cetakan

1) Dibandingkan dengan padat cetakan injeksi karetcetakan injeksi silikon cair tidak memerlukan proses plastisisasi, pencampuran, kinerja dan proses operasional lainnya, menghemat tenaga kerja, material, dan energi, serta mengurangi investasi peralatan dan ruang lantai.

2) Cetakan injeksi silikon cair dapat mewujudkan proses pemrosesan otomatis dalam kondisi tertutup sepenuhnya, menghilangkan penyimpangan operasi manual, mengurangi pengaruh berbagai variabel dan polusi dalam proses, dan memastikan keakuratan dimensi dan kualitas intrinsik produk, yang bermanfaat bagi penerapan silikon cair di bidang medis.

3) Karena viskositas silikon cair sangat rendah (umumnya dalam kisaran 10 ~ 1000Pas) dan fluiditas serta kemampuan prosesnya bagus, tekanan injeksinya jauh lebih rendah daripada tekanan cetakan injeksi karet padat dan plastik, umumnya tekanan injeksi 20MPa.

Dalam sebagian kasus, bisa lebih rendah dari 1MPa, sehingga bisa menghasilkan produk tanpa tepi terbang, mengurangi limbah material, dan pada saat yang sama mengurangi keausan peralatan dan cetakan.

Selain itu, karena fluiditas silikon cair yang baik, silikon cair sangat cocok untuk mencetak produk besar, produk dengan bentuk yang sangat kompleks, atau produk ultra-tipis, seperti produk ultra-tipis dengan ketebalan 0.5mm dan panjang 100mm, yang sulit dicetak untuk karet padat.

4) Kecepatan vulkanisasi silikon cair sangat cepat. Reaksi vulkanisasi dapat diselesaikan dalam puluhan detik hingga menit di bawah 160-220 saat menyuntikkan dan mencetak, dengan demikian siklus pencetakan injeksi pendek dan efisiensi produksinya tinggi.

5) Tekanan balik yang diperlukan untuk silikon cair dalam pengukuran sekrup sangat kecil, umumnya kurang dari 1,5MPa, dan untuk beberapa karet silikon cair komponen dengan viskositas yang sangat rendah, bahkan tidak ada tekanan balik yang dapat diatur, terutama karena fluiditas silikon viskositas rendah sangat baik, dan kerja normal silikon cair dalam kandungan gas sangat rendah.

Sebaliknya, tekanan balik yang besar akan menyebabkan peningkatan densitas gel silika yang tidak divulkanisir dan menghancurkan efek pengukuran yang tepat dari perangkat pengukuran.

6) Silikon cair tidak menyusut selama proses pencetakan injeksitetapi karena silikon memiliki koefisien muai panas yang tinggi.

Jadi, biasanya terjadi penyusutan 2% hingga 3% setelah demolding dan pendinginan, data penyusutan yang tepat tergantung pada formulasi material. Dari sudut pandang pemrosesan, perancang harus mempertimbangkan beberapa faktor yang memengaruhi penyusutan terlebih dahulu.

Poin desain

1) Mengadopsi teknologi kontrol suhu cairan untuk mengontrol kontrol suhu laras dan nozzle antara 5 dan 25. Air pendingin biasanya digunakan sebagai media pendingin.

2) Untuk mencegah silikon cair mengering, digunakan nosel penyegel tipe katup jarum yang digerakkan secara hidraulik. Katup jarum segera menutup nosel injeksi ketika injeksi selesai.

3) Di dalam proses pencetakan injeksikeseragaman pencampuran karet A dan B secara langsung mempengaruhi kualitas produk setelah vulkanisasi, dan dalam kasus beberapa produk dengan persyaratan kualitas tinggi, tingkat pencampuran karet setelah mixer statis tidak dapat sepenuhnya memenuhi persyaratan.

Efek pencampuran tambahan dari sekrup dapat memenuhi persyaratan dengan lebih baik. Dan karena karetnya cair, tidak perlu mengalami plastisisasi, maka sekrup dirancang untuk menjadi sekrup non-kompresi atau kompresi rendah dan geser yang lemah serta tidak memerlukan rasio panjang terhadap diameter yang besar.

Umumnya tidak boleh langsung diterapkan pada cetakan injeksi struktur sekrup mesin, karena struktur sekrupnya biasanya memiliki efek geser yang kuat, dan dengan mudah menyebabkan vulkanisasi lokal, yang mempengaruhi kinerja produk.

Jadi, desain sekrup khusus untuk injeksi silikon cair mesin sangat penting. Jika persyaratan kualitas produk tidak tinggi, Anda dapat mempertimbangkan untuk menggunakan plunger alih-alih sekrup untuk menyelesaikan injeksi.

4) Viskositas silikon cair rendah, tekanan injeksi yang lebih rendah dapat menghasilkan kecepatan injeksi yang lebih tinggi, dan udara yang terperangkap di dalam cetakan mudah masuk ke dalam produk. Untuk membuat produk berkualitas tinggi, pertimbangkan untuk mengevakuasi cetakan sebelum injeksi.

Anda juga dapat menggunakan gaya penjepit untuk mencapai tujuan mengusir udara, yaitu, ketika gaya penjepit rendah, silikon cair diisi hingga 90% hingga 95% rongga, dan kemudian gaya penjepit akan disesuaikan lebih tinggi, sehingga tidak hanya dapat secara efektif membuang, tetapi juga dapat menghindari luapan silikon cair, yang menghasilkan tepi terbang.

5) Viskositas gel silika cair rendah, dan mudah untuk membentuk aliran balik selama injeksi, sehingga efek penyegelan cincin non-balik harus baik, dan umumnya tidak cocok untuk aplikasi langsung dari struktur non-balik pada cetakan injeksi mesin.

Proses kerjanya: ketika sekrup mengukur, bahan karet didorong oleh sekrup di bawah kekuatan sekrup, melalui lubang pada cincin keran, mendorong cincin non-balik dan memasuki kepala sekrup.

6) Cetakan injeksi silikon cair Proses ini perlu menggunakan teknologi cold runner, dan runner harus cukup dingin.

Harus ada isolasi yang cukup baik antara runner dan cetakan untuk memastikan bahwa silikon cair tidak memvulkanisir di dalam runner dan menyumbat nosel, yang membantu mengurangi timbulan limbah dan menghemat biaya.

7) Jika produk yang sangat lembut dan sensitif, menuntut produk yang dicetak, pertimbangkan untuk menambahkan sikat pneumatik untuk membersihkan cetakan injeksi dan menggunakan robot untuk mengeluarkan produk.

Menuangkan dan mencetak

Sebagian besar isolator komposit dalam industri listrik dicetak dengan silikon cair, dan volume isolator yang digunakan dalam aspek tegangan tinggi biasanya lebih besar, dan volume cetakan untuk isolator cetakan juga lebih besar.

Ketika silikon cair digunakan untuk menghasilkan isolator, kecepatan vulkanisasi jauh lebih cepat daripada silikon padat, jadi jika perangkat injeksi biasa digunakan untuk menyuntikkan karet, mudah menyebabkan saluran aliran tersumbat oleh silikon yang divulkanisir sebelum silikon cair mengisi cetakan sehingga kinerja produk cetakan injeksi tidak dapat memenuhi persyaratan, dan bahkan produk yang lengkap pun tidak dapat dicetak. Berdasarkan masalah ini, proses pencetakan injeksi dikembangkan berdasarkan pencetakan injeksi.

Prinsip pencetakan dasar dari cetakan injeksi plastik adalah: A dan B dipompa ke dalam sistem pengukuran, dan setelah pengukuran, mereka masuk ke dalam mixer statis, dan setelah pencampuran penuh dalam mixer statis, mereka langsung masuk ke dalam cetakan; sebelum karet campuran A dan B masuk ke dalam cetakan, cetakan terlebih dahulu disimpan pada suhu yang lebih rendah dengan menggunakan mesin suhu cetakan.

Setelah karet diisi dengan cetakan, ia mulai memanaskan cetakan untuk membuatnya mencapai suhu yang ditetapkan, kemudian tetap hangat, vulkanisir, mendinginkan, dan membuka cetakan injeksi untuk menyelesaikan proses pencetakan.

Buka cetakan untuk menyelesaikan proses pencetakan. Metode pencetakan semacam ini cocok untuk produk dengan volume besar dan persyaratan kualitas penampilan yang rendah.

Metode cetakan injeksi termoplastik ini meniadakan kebutuhan akan perangkat injeksi, sehingga menghemat biaya dan ruang mesin.

Namun, karena kurangnya sekrup untuk mencampur dan menghomogenkan karet dari mixer statis, dan sistem pengukuran dan pencampuran yang memberikan tekanan yang tidak merata dan tidak kontinu, maka siklus pencetakan injeksi biasanya relatif panjang, sehingga tidak cocok untuk persyaratan produk berkecepatan tinggi, output tinggi, dan berkualitas tinggi.

Penerapan gel silika cair

1) Silikon cair memiliki kelembaman biologis dan biokompatibilitas yang baik, konsentrasi komponen dengan berat molekul kecil yang sangat rendah, dan sifat fisik yang ideal, serta dapat dimodifikasi pada tingkat polimer, sehingga menjadi bahan pilihan untuk perangkat medis dan produk medis.

Aplikasi seperti katup atau segel untuk perangkat medis, implan medis, sarung tangan medis, kateter dan balon medis, organ buatan, bahan cetakan gigi, biopsi untuk alat bantu dengar, dll.

Karena produk bidang medis, margin keuntungannya tinggi dan ruang pasarnya besar, sehingga pengembangan silikon cair di bidang medis memiliki prospek yang luas dan signifikansi yang luas.

2) Gel silika cair banyak digunakan dalam industri tenaga listrik untuk membuat isolator komposit karena ikatan dan struktur kimianya yang unik, tahan suhu tinggi dan rendah, tahan air, tahan bocor dan tahan korosi, insulasi listrik, dan banyak sifat luar biasa lainnya.

Seiring dengan perkembangan barat, peningkatan jaringan listrik, pembangunan rel berkecepatan tinggi berskala besar, dan serangkaian proyek nasional akan membawa sejumlah besar permintaan produk insulasi, sehingga memunculkan pasar yang lebih masif, sehingga pengembangan silikon cair di industri listrik memiliki prospek pasar yang luas.

3) Produk silikon cair juga memiliki berbagai macam aplikasi dalam industri otomotif. Di luar negeri, silikon cair yang digunakan dalam industri otomotif menyumbang 35% dari silikon cair yang digunakan, yang merupakan area aplikasi terbesar, sedangkan di Cina, proporsi aplikasinya dalam industri otomotif kecil, yang terutama karena domestik cetakan silikon cair teknologi belum terlalu matang.

Dalam industri otomotif, silikon cair terutama digunakan pada segel otomotif, lampu LED yang sangat transparan, komponen optik yang besar dan rumit, pelindung kulit untuk konektor busi, penutup sakelar, sensor hujan, dan lembaran diafragma untuk sistem penguncian sentral.

4) Produk silikon cair banyak digunakan dalam pembuatan kunci komputer dan remote control, penutup ponsel dan produk digital, botol puting silikon cair, masker mata tahan air silikon cair dan sarung tangan, mainan silikon cairdan peralatan rumah tangga silikon cair karena sentuhannya yang lembut, elastisitas, kedap air, dan tahan terhadap suhu tinggi dan rendah.

Kesimpulan

Sebagai tambahan untuk cetakan injeksi cair dan proses pencetakan pengecoran yang diperkenalkan dalam makalah ini, ada juga pencetakan injeksi bersama, pencetakan biner, pencetakan mosaik, pencetakan ekstrusi, pencetakan busa fisik, dan proses lainnya.

Menguasai dan menerapkan cetakan silikon cair tidak hanya dapat menghasilkan produk berkualitas tinggi tetapi juga dapat menghemat energi dan mengurangi limbah, sehingga pengembangan dan penerapan teknologi cetakan silikon cair sangat penting.

Saat ini, penelitian tentang cetakan silikon cair teknologi di luar negeri semakin dalam, dan produk yang dikembangkan pun beragam serta bidang aplikasinya semakin luas.

Sementara China cetakan karet silikon cair teknologi masih dalam tahap awal, masih banyak penelitian dan pengembangan yang harus dilakukan.

Namun, kami percaya bahwa tak lama lagi, melalui upaya bersama rekan-rekan kami, program cetakan injeksi cair teknologi proses akan berkembang pesat di Tiongkok.