液态硅胶(LSR)模具的独到之处2
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模具与产品设计差异
相对于热塑性材料,LSR材料的模具与产品设计都有很多差异。很多热塑性材料要遵循的准则在LSR上门并不适用。
在LSR二次成型的应用中,这一点尤为重要。一般二次成型是将LSR成型到热塑性基材上,或将一个等级的LSR成型到另一个LSR上。这类产品通常需要许多小的调整,以允许更方便用户的模具设计和成型过程。在设计过程中,需要确保有适当的关闭阀、适当的通风、适当的浇口位置,最重要的是适当的配对基板和二次成型材料。热塑性基材树脂需要承受LSR一半的模具温度。如果热塑性塑料在低于LSR固化温度的温度下开始变形,项目将失败。另一个需要早期讨论的问题是两种材料的粘合方法。我们使用的是自键LSR还是机械键或两者兼而有之?这些项目将影响模具的设计。一旦产品通过所有审批,就很难更改,因此需要尽早讨论这些因素。
冷甲板与热流道
热塑性塑料和LSR都可以使用无流道模具设计,但在设计上有显著的差异。热塑性塑料需要热流道来保持材料在两次射出之间的温度和粘度。LSR则相反,它需要一个冷却流道,以防止材料在到达加热型腔之前固化。(一旦两种反应性成分混合在一起,LSR可以在室温下开始固化。)从保持材料输送系统与模具本体热分离的角度来看,两者的工程概念是相似的。
使用LSR的时候,成型机上的炮筒和冷台(流道系统)使用水混合物保持冷却。这些部件的典型温度范围是15到38摄氏度。最关键的区域是冷板喷嘴和模具之间的接触点,这里通常会使用针阀浇口。如果该区域设计不当,则会很容易出现成型缺陷,例如由于该区域太冷而导致的“湿”浇口外观,或由于该区域太热而导致的扩展浇口。随着模具尺寸越来越大,模穴数量越来越高,LSR的温度敏感性和排气特性使得挑战变得更加困难。这就是为什么大多数LSR模具制造者和模具制造者不喜欢超过64腔的原因。
使用无流道LSR模具的经济动机甚至比使用热塑性塑料更大,原因有如需几个。
首先,因为固化的LSR废料不能重复使用。
其次,因为LSR往往是高价材料。
第三,因为LSR的固化周期通常比热塑性塑料的冷却周期长。在成型小的LSR零件时,流道可能比零件厚,因此在零件本身准备好脱模后,模具工还要等待流道固化。此外,热流道LSR系统更难实现自动化,因为它们需要去除成型零件和流道废料。这些废料也必须收集起来,并最终从成型区清除。