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液態硅膠模具設計要點

發布時間:2017-06-20 14:06:03  作者:澳凱模具 

 熱固性液態硅橡膠(LSR)注壓模具的結構,總的來說跟熱塑性膠料所用的模具結構相似,但也有不少顯著差別。例如,LSR膠料一般粘度較低,因而充模時間很短,即使在很低的注射壓力下也是如此。為了避免空氣滯留,在模具中設置良好的排氣裝置是至關重要的。

    另外,LSR膠料在模具內不會像熱塑性膠料那樣收縮,它們往往遇熱膨脹,遇冷輕微收縮。因而,其制品并不總是如所期望的那樣留在模具的凸面上,而是滯留在表面積較大的模腔內。
 
收縮率
 
    雖然LSR并不會在模內收縮,但它們在脫模和冷卻后,常常會收縮2.5%-3%。至于究竟收縮多少,在一定程度上取決于該膠料的配方。不過,從模具角度考慮,收縮率可能受到幾種因素的影響,其中包括模具的溫度、膠料脫模時的溫度,以及模腔內的壓力和膠料隨后的壓縮情況。
 
    注射點的位置也值得斟酌,因為膠料流動方向的收縮率通常比與膠料垂直流動方向的收縮率大一些。制品的外形尺寸對其收縮率也有影響,較厚的制品的收縮率一般要比較薄者小。如果需進行二次硫化,則可能再額外地收縮0.5%-0.7%。
分型線
 
    確定分型線的位置是設計硅橡膠注壓模具的前幾個步驟之一。排氣主要是通過位于分型線上的槽溝來實現的,這樣的槽溝必經處在注壓膠料最后到達的區域內。這樣有助于避免內部產生氣泡和降低膠接處的強度損失。
 
    由于LSR粘度較低,分型線必須精確,以免造成溢膠。即便如此在定型的制品上還常能看見分型線。脫模受制品的幾何尺寸和分型面位置的影響。將制品設計成稍有倒角,有助于保證制品對所需的另一半模腔有一致的親合力。
 
排氣
 
    隨著LSR的注入,滯留在模腔內的空氣在模具閉合時被壓縮,然后隨著充模過程而通過通氣槽溝被排出。空氣如果不能完全排出,就會滯留在膠料內(這樣往往會造成制品部分露出白邊)。通氣槽溝一般寬度為lmm-3mm,深度為0.004mm-0.005mm。
 
 
    在模具內抽真空可創造最佳的排氣效果。這是通過在分型線上設計一個墊圈,并用真空泵迅速將所有的模腔抽成真空來實現的。一旦真空達到額定的程度,模具即完全閉合,開始注壓。
 
 
    有些注射模壓設備容許在可變化的閉合力下操作,這使加工者可以在低壓下閉合模具,直到模腔的90%-95%被LSR充滿(使空氣更容易排出),然后切換成較高的閉合力,以免硅橡膠膨脹而發生溢膠。
 
注射點
 
    模壓LSR時采用冷流道系統。可最大限度地發揮這種膠料的優點,并可將生產效率提升至最高限度。以這么一種方式來加工制品,就不必去掉注膠道,從而避免增加作業的勞動強度,有時還可避免材料的大量浪費。在許多情況下,無注膠道結構還可縮短操作時間。 
 
    膠料注射嘴由針形閥來作正向流控制,目前許多制造廠商可將帶氣控開關的注射嘴作為標準設備提供,并能將其設置在模具內的各個部位。對于精密模具加工,有些模具制造商專門研制出了一種開放式冷流道系統,其體積非常之小,以致要在極其有限的模具空間內設置多個注射點(進而充滿了整個模腔)。這項技術在無需使膠注口分離的情況下,使大量生產優質硅橡膠制品成為可能。
 
    如果采用冷流道系統,那么重要的是在熱的模腔和冷的流道之間形成有效的溫度間隔。若流道太熱,膠料可能在注射前便開始硫化。但是若冷卻得太急,它就會從模具的澆口區吸收太多的熱,導致不能完全硫化。
  
    對于用常規的注澆道(如潛入式澆道和錐形澆道)注射的制品,適宜采用小直徑注膠口加料(加料口直徑通常為0.2mm-0.5mm)來澆注。低粘度的LSR膠料如同熱塑性膠料一樣,平衡流道系統顯得十分重要,只有這樣,所有的模腔才會被膠料均勻地注滿。利用設計流道系統的模擬軟件,可以大大簡化模具的研制過程,并通過充模試驗證明其有效性。
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