Co je to dvou{0}}silikonové zalévání?
Dvou{0}}silikonové přelévání je proces, který vstřikuje tekutou silikonovou pryž (LSR) přímo na tuhý substrát-obvykle na technickou termoplastickou nebo kovovou vložku-, takže se tyto dva materiály chemicky spojí v jediném automatizovaném výrobním cyklu. Výsledkem je jeden integrovaný díl s tvrdým strukturálním jádrem a měkkým, elastickým silikonovým povrchem, vyrobený bez lepidla nebo sekundárního montážního kroku.
Tento článek je určen produktovým inženýrům, nákupčím nástrojů a správcům zdrojů, kteří rozhodují o tom, zda se přestřikování hodí k jejich části-pokrývající proces, chemii lepení, klíčové parametry, pravidla návrhu a typické aplikace.
Jak funguje dvou{0}}přetlačovací proces?
Základním principem je sekvenční lisování v rámci jednoho strojního cyklu. Nejprve se vylisuje tuhý substrát (nebo se vloží jako předtvarovaná vložka). Poté se LSR vstříkne na definované oblasti tohoto substrátu a teplem vytvrdí silikon, zatímco vytvoří vazbu na rozhraní.
Existují dva běžné způsoby výroby:
Více{0}}výstřel (2K) výlisek:Rotační nebo indexová{0}desková forma formuje termoplast na stanici jedna, otáčí se a poté přetváří LSR ve stanici dvě-plně automatizované s nejvyšším výkonem.
Vložit přelití:Před-tvarované substráty se umístí (často robotem) do formy LSR a poté se zaformují. Flexibilnější pro menší objemy a kovové vložky.
Protože LSR je termoset, který vytvrzuje teplem, zatímco většina termoplastů teplem měkne, sedí tyto dva materiály na opačných koncích teplotní stupnice. Díky tomu je design nástroje a tepelná izolace mezi plastovou a silikonovou stranou ústředním technickým problémem.
Proč zvolit zalití místo montáže?
Overmolding nahrazuje lepidlo, těsnění a ruční montáž jediným lisovaným dílem, což snižuje mzdové náklady, odstraňuje místo selhání a zlepšuje spolehlivost těsnění. Chemicky vázané rozhraní odolává odlupování a pronikání vody mnohem lépe než lepený spoj.
Hlavní výhody na první pohled:
Žádná lepidla ani primerykdyž se používají samolepící třídy LSR s kompatibilními substráty.
Méně montážních krokůa nižší na-dílnou práci.
Spolehlivé těsněnípro části s hodnocením IP-a lékařské části.
Lepší ergonomie-jemné-dotykové povrchy tvarované přesně tam, kde je potřeba.
Které materiály se dobře spojují v LSR Overmolding?
Samolepící (samolepící) třídy LSR se spolehlivě lepí na vysokoteplotní technické plasty; nízkoteplotní plasty se spojují mnohem hůře. Výběr substrátu je jediným největším hnacím motorem pevnosti spoje.
|
Substrát |
Lepení pomocí-lepicí LSR |
Poznámky |
|
PA (nylon), PBT |
Vynikající |
Společné pro konektory, pouzdra |
|
PC, PC/ABS |
Dobrý |
Široce používané; ověřit kompatibilitu třídy |
|
PEI, PPSU, PSU |
Vynikající |
Vysoká-teplota, lékařská-třída |
|
PP, PE |
Špatný / vyžaduje léčbu |
Nízká povrchová energie; často potřebuje plazmu nebo primer |
|
Kovy (Al, nerez) |
Dobré se základním nátěrem |
Používá se pro lékařské a průmyslové těsnění |
U kombinací, které nejsou -spojitelné, umožňují mechanické blokování (podříznutí, průchozí-otvory, drážky) vytvrzenému silikonu fyzicky přilnout k podkladu i bez chemické vazby.
Jaké parametry procesu jsou nejdůležitější?
Kvalita přelití závisí na přesně kontrolované teplotě, nastavení vstřikování a vytvrzování. Typická provozní okna pro přelisování LSR jsou uvedena níže-skutečné hodnoty závisí na materiálu, geometrii součásti a stroji.
|
Parametr |
Typický rozsah |
Proč na tom záleží |
|
Teplota formy LSR |
150-200 stupňů |
Pohání rychlost vytvrzování a tvorbu pojiva |
|
Předehřev substrátu- |
40-120 stupňů |
Snižuje tepelný šok, napomáhá lepení |
|
Vstřikovací (dávkovací) poměr |
1:1 (A:B) |
Zajišťuje plné, rovnoměrné zesítění |
|
Doba léčení |
20–60 s (závisí na sekci-) |
Under{0}}cure oslabuje pouto |
|
Doba cyklu |
Typicky 30–90 s |
Závisí na tloušťce stěny a kavitaci |
|
Materiálový odpad (studený vtok) |
Téměř nula |
LSR nevytvrzuje v chlazeném běžci |
Systém studeného-vtokového kanálu je standardní pro produkční přelití, protože udržuje LSR nevytvrzený v kanále, čímž se eliminuje odpad vtoků a náklady na řezný materiál při každém výstřelu.
Jaká jsou hlavní pravidla návrhu pro přelité díly?
Design pro zalití řízením tloušťky stěny, lepené plochy a odvětrávání. Nejběžnější závady-delaminace, otřesy a zachycený vzduch-souvisí s geometrickými rozhodnutími učiněnými před řezáním nástroje.
Praktické pokyny zahrnují: udržujte části silikonové stěny přiměřeně jednotné (zhruba 0,5–3 mm), aby vytvrdly rovnoměrně; poskytují velkorysé, čisté lepené povrchy spíše než tenké hrany, které se odlupují; přidat pozitivní ventilaci, protože LSR snadno zachycuje vzduch; a navrhněte substrát tak, aby toleroval teploty formy 150–200 stupňů bez deformace.
Kde se používá dvou{0}}silikonová zalévací hmota?
Vstřikování je standardní všude tam, kde pevný díl vyžaduje měkký, utěsněný povrch nebo povrch-kontaktující kůži. Oblasti použití s velkým-objemem zahrnují:
Lékařský:ventily, těsnění, nositelná pouzdra senzorů a rukojeti využívající biokompatibilní LSR (třídy ISO 10993 / USP třídy VI).
Automobilový průmysl:těsnění konektorů, membrány a kryty spínačů dimenzované pro teplotní a IP těsnění.
Spotřební a nositelná zařízení:těla hodinek, koncovky sluchátek, tlačítka a měkké{0}}dotykové kryty.
Produkty pro kojence a mladistvé:dudlíky a komponenty krmení kombinující pevné spony se silikonem-v kontaktu s potravinami.
často kladené otázky
Jaký je rozdíl mezi dvěma-formováním a přestřikováním?
Dvou{0}}výstřikové (2K) lisování produkuje oba materiály v jedné více{2}}staniční formě v jediném automatizovaném cyklu. Overmolding je širší termín pro tvarování jednoho materiálu na druhý a zahrnuje zalisování vložek, kdy se do nástroje LSR vloží předem vytvarovaný substrát. Two{6}}shot je plně automatizovaná forma přelití pro velké objemy.
Lepí LSR k plastu bez lepidla?
Ano,-samolepící-třídy LSR vytvářejí chemickou vazbu přímo na kompatibilní vysokoteplotní plasty, jako jsou PA, PBT, PC a PEI bez základního nátěru. Plasty s nízkou -povrchovou- energií, jako jsou PP a PE, obvykle potřebují plazmovou úpravu, základní nátěr nebo mechanické blokování, aby silikon spolehlivě udržely.
Co způsobuje delaminaci zalisovaných silikonových dílů?
Delaminace obvykle pochází z nekompatibilního substrátu, kontaminovaných nebo studených lepených povrchů, neúplného vytvrzení nebo příliš malé lepené plochy. Ověření kompatibility substrátu-s-LSR, řízení teploty formy a substrátu, zajištění úplného vytvrzení a navržení vhodných lepených povrchů jsou hlavními preventivními kroky.
Je dvou{0}}silikonová přelití vhodná pro malé objemy?
Ano, přes vložkování. Namísto nákladného rotačního 2K nástroje se před-tvarované substráty vkládají-ručně nebo robotem-do jediné-stanice LSR formy. To snižuje investice do nástrojů pro prototypy a nízké-až{8}}střední objemy při zachování výhod spojených-dílů.
Jak si mohu vybrat mezi mechanickým blokováním a chemickým lepením?
Chemické lepení použijte, když je substrát kompatibilní s vysokoteplotním-plastem a potřebujete utěsněné rozhraní odolné proti odlupování-. Mechanické blokování použijte, když se substrát nemůže chemicky spojit (např. PP, PE nebo některé kovy) nebo když chcete extra zabezpečení ve vysoce namáhaných aplikacích. Mnoho částí kombinuje obojí.