Литье жидкого силикона под давлением.

По данным Reports & Data, все больше медицинских применений требуют пользователей, обладающих навыками формования жидкого силиконового каучука (LSR), согласно которым к 2026 году совокупный годовой темп роста (CAGR) составит 7,3%, а объем мировой промышленности составит 3,8 миллиарда долларов. Найджел Флауэрс, управляющий директор Sumitomo ( SHI) Demag UK исследует недавнюю популярность LSR и то, как формовщики могут адаптироваться к этому прибыльному рынку.

Найджел Флауэрс (НФ): LSR уникален тем, что он остается гибким и эластичным до -50°C, сохраняя при этом свои свойства до 200°C. Вот почему LSR начинает более широко использоваться в инкапсулированных электронных компонентах, кабелях и т. д., где для безопасности пользователя требуется изоляция. Кроме того, LSR хорошо противостоит ультрафиолетовому (УФ) и химическому воздействию.

НФ: LSR уже много лет используется на рынке средств по уходу за детьми, для производства сосок и бутылочек. Сейчас LSR используется для создания имплантируемых устройств, носимых устройств для отслеживания артериального давления или частоты сердечных сокращений, а также небольших медицинских устройств с более сложной конструкцией и микродеталями.

Одной из ключевых характеристик LSR является его биосовместимость, а также тот факт, что он устойчив к бактериям, гидрофобен, не имеет запаха и может выдерживать повторяемую стерилизацию при высокой температуре. Все это хорошо подходит для применения в здравоохранении.

НФ: Формование очень хорошо подходит для некоторых устройств, требующих особой эстетики, например, удобной мягкой накладки на рукоятках инструментов или одноразовых бритвах. Способность добавлять адгезию к материалу способствует этому и помогает сократить количество производственных этапов для формовщика.

Что особенно важно, LSR можно формовать как на склеиваемых, так и на несклеиваемых материалах, включая металл, стекло и керамику. Это способствует повышению эффективности производства, помогая уменьшить количество отдельных компонентов и, следовательно, снизить затраты на сборку.

НФ: Низкая вязкость материала требует высокой точности обработки. По сравнению с полимерными гранулами, LSR по консистенции почти похож на мед. Во время цикла формования он ведет себя противоположно обычным полимерам. Чтобы сохранить LSR в полужидком состоянии до того, как он попадет в форму, цилиндр впрыска охлаждается водой. По прибытии в форму материал нагревается и отверждается.

НФ: Для смешивания и обработки материала вам необходимо оборудование, которое может обеспечить стабильность, необходимую для работы с силиконовым материалом оптического класса. Хотя есть примеры, когда традиционные формовочные машины были адаптированы к узлу впрыска LSR, формовщики могут обнаружить, что качество или эффективность детали снижается.

Sumitomo Demag недавно выпустила готовую к использованию систему прецизионного литья под давлением IntElect LSR. Полностью электрический IntElect 130 оснащен специальным винтом, обратным клапаном, вакуумным насосом и переключателем. Ячейка была разработана совместно с многочисленными партнерами, включая Nexus.

Компания Nexus разработала четырехгнездную матричную легкую форму LSR и поставила смесительно-дозирующий блок, который стабилизирует дозирование и обеспечивает точное соотношение смешивания независимо от объемов дозирования. Устройство также выполняет автоматическую вентиляцию для обнаружения и удаления воздуха из материала перед его подачей в машину и форму.

Для оптимизации качества компонентов LSR компания Nexus предлагает технологию управления холодными литниками, которая обеспечивает прямой впрыск в каждую отдельную полость через игольчатый клапан, балансируя заполнение каждой полости формы.

НФ: Специальные винты диаметром от 14 до 45 мм с системой уплотнения на валу адаптированы к материалу и размеру машины. В настоящее время пакет LSR доступен на машинах IntElect грузоподъемностью от 50 до 180 тонн.

Другие особенности включают подпружиненный обратный клапан, позволяющий избежать неконтролируемого обратного потока материала, систему отключения, разработанную для LSR, и последовательность вакуумирования с регулируемым давлением для удаления воздуха и предотвращения вспышки во время заполнения формы.

Центральная прессовая плита Sumitomo Demag обеспечивает высокую жесткость и равномерное распределение усилия зажима для более сбалансированного распределения давления. Надежная система линейного управления контролирует последовательность открытия и закрытия формы с помощью встроенной поэтапной силы зажима, что еще больше снижает риск вспышки.