Blog
- Strona główna
- Blog
- Płynna guma silikonowa a silikon HTV
Formowanie LSR: Co naprawdę ma znaczenie przy projektowaniu form
Jeśli pracujesz z Formowanie z LSR, wiesz już o tym: forma decyduje o wszystkim. Materiał, maszyna i ustawienia mają znaczenie — ale jeśli projekt formy jest nieodpowiedni, nic innego nie uratuje detalu.
Widziałem formy, które na papierze wyglądały idealnie, a jednak zawiodły już przy pierwszej próbie. Zazwyczaj nie wynikało to z poważnych błędów, ale z drobnych szczegółów — wahań temperatury, niewystarczającej głębokości odpowietrznika lub “zimnego” kanału wlewowego, który w rzeczywistości nie był aż tak „zimny”.”
W niniejszym przewodniku omówiono kluczowe obszary, które często powodują poważne problemy w środowisku produkcyjnym.
Zimny kanał w formowaniu z wykorzystaniem LSR: najpierw rozdzielenie temperaturowe
Wiele projektów kończy się niepowodzeniem już na wczesnym etapie właśnie z powodu niewłaściwego zaprojektowania kanałów zimnych.
LSR nie działa tak jak tworzywa termoplastyczne. Gdy się nagrzeje, zaczyna utwardzać się. Dlatego konieczne jest ścisłe oddzielenie:
Trzy strefy, które musisz kontrolować
Strona zimna (około 20 °C): zapewnia stabilność materiału przed wtryskiem
Strona gorąca (zazwyczaj 120–170 °C): utwardza element
Warstwa izolacyjna: zapobiega przenoszeniu ciepła między nimi
W jednym z projektów dotyczących zaworu do butelki dla niemowląt temperatura płyty kanałowej stopniowo wzrosła powyżej 30°C. Jaki był tego skutek? Częściowe utwardzenie materiału wewnątrz kanału. Już po kilku cyklach doszło do zablokowania wlewów.
W teorii rozwiązanie było proste: wystarczyło dodać odpowiednie kanały chłodzące i poprawić izolację. W praktyce oznaczało to jednak przeprojektowanie całej płyty.
Co warto obejrzeć
Kanały chłodzące w dyszy nie są opcjonalne
Tytanowe płyty izolacyjne pomagają ograniczyć przenoszenie ciepła
Sterowanie zaworem ma duże znaczenie, zwłaszcza w przypadku części o masie poniżej 1 grama
Konstrukcja otworów wentylacyjnych w formowaniu LSR: liczy się każdy mikron
LSR łatwo się rozlewa. To zaleta przy napełnianiu, ale wada przy odpowietrzaniu.
Jeśli otwór wentylacyjny jest zbyt głęboki, dochodzi do parowania. Jeśli jest zbyt płytki, gromadzi się w nim powietrze.
Asortyment praktycznych otworów wentylacyjnych
Głębokość: 0,004–0,005 mm sprawdza się w większości przypadków
Szerokość: 1–3 mm
Lokalizacja: obszar ostatniego napełnienia (należy opierać się na analizie przepływu, a nie na domysłach)
Kiedyś mieliśmy uszczelkę medyczną z przypadkowymi śladami przypaleń. Otwory wentylacyjne były “standardowe”, ale nieprawidłowo rozmieszczone. Po przeprowadzeniu analizy w programie Moldflow odkryliśmy, że prawdziwa pułapka powietrzna znajdowała się po przeciwnej stronie.
Dodanie tam otworu wentylacyjnego rozwiązało problem bez konieczności wprowadzania zmian w procesie.
Gdy wentylacja nie wystarcza
W przypadku skomplikowanych elementów próżnia bardzo pomaga. Obniżenie ciśnienia do około −0,09 MPa przed wtryskiem pozwala usunąć większość uwięzionego powietrza.
Powiązane artykuły:
Skurcz w formowaniu LSR: nie jest to stała wartość
Powszechnie przyjmuje się, że skurcz wynosi 2,5%. Wystarczy odpowiednio skalować formę.
To działa — dopóki nie przestanie.
LSR kurczy się po wyjęciu z formy, a nie podczas formowania, jak tworzywa termoplastyczne. Nie “ustala się” więc wymiarów za pomocą ciśnienia.
Co faktycznie wpływa na skurcz
Kierunek przepływu (wyższy wzdłuż kierunku przepływu)
Grubość ścianki (cieńsze przekroje kurczą się bardziej)
Temperatura formy
Temperatura wyjmowania z formy
Dopiecanie
W przypadku długiej, wąskiej uszczelki zaobserwowaliśmy skurcz wynoszący ponad 3,51 TP3T wzdłuż kierunku przepływu, ale tylko około 21 TP3T w poprzek. Gdybyśmy zastosowali jedną wartość, element ten nigdy nie spełniłby wymogów tolerancji.
Kontrola formowania wtryskowego: wszystko zaczyna się od linii podziału
Pęknięcia nie wynikają wyłącznie z procesu produkcyjnego. Głównie są one związane z formą.
LSR wykryje każdą szczelinę.
Trzy poziomy kontroli
Poziom projektu:
W miarę możliwości należy ograniczyć stosowanie wkładek
Warto z wyprzedzeniem zaplanować linie rozrywu
Należy stosować kołki wyrzutnikowe grzybkowe lub stożkowe
Poziom obróbki:
Powierzchnie styku muszą być dopasowane z dokładnością do mikrona
Luz w wyrzutniku musi być niewielki
Poziom procesu:
Jeśli to możliwe, należy stosować zaciskanie etapowe z wykorzystaniem próżni
Widziałem, jak w warsztatach zwiększano siłę zacisku, żeby usunąć nadlewki. Czasami to pomaga — ale jeśli linia podziału nie jest szczelna, silikon i tak będzie się przedostawał.
Regulacja temperatury: równomierność jest ważniejsza niż wysoka temperatura
Nie potrzebujesz najwyższej temperatury. Potrzebujesz stabilnej temperatury.
Typowe zakresy
Standardowa temperatura LSR: 120–150 °C
Szybkie cykle: 160–170 °C
Należy unikać temperatur powyżej 180°C
Większym problemem jest nierównomierne rozprowadzanie ciepła.
W jednej z testowanych przez nas form wystąpiła różnica temperatur wynosząca 10°C między poszczególnymi gniazdami. Niektóre elementy utwardziły się prawidłowo, inne pozostały miękkie. Przyczyną tego stanu rzeczy było niewłaściwe rozmieszczenie elementów grzejnych oraz wspólne czujniki.
Najważniejsze punkty
Należy utrzymywać wahania temperatury w granicach ±3°C
Rozmieść grzejniki równomiernie i blisko wnęki
Należy unikać umieszczania grzejników zbyt blisko linii podziału
Materiał formy i wyjmowanie wyrobu z formy: kwestie często pomijane
Wybór materiału ma większe znaczenie, gdy codziennie przeprowadza się cykle w wysokich temperaturach.
Typowe opcje
Standardowy LSR: hartowana stal narzędziowa
LSR o wysokiej odporności na zużycie lub wzbogacony: stal powlekana lub wytworzona metodą metalurgii proszkowej
Elementy optyczne: polerowana stal
W przypadku wyjmowania z formy bardzo pomocna jest obróbka powierzchni.
Powłoki z PTFE lub niklu ograniczają przywieranie. W połączeniu z kątem skosu wynoszącym 0,5–1° większość elementów odrywa się bez problemów.
Długotrwałe stosowanie środków antyadhezyjnych zazwyczaj powoduje więcej problemów niż rozwiązuje.
Najczęściej zadawane pytania: Projektowanie form LSR
Jaka jest idealna głębokość otworu wentylacyjnego w przypadku formowania z LSR?
Około 0,004–0,005 mm. Przekroczenie wartości 0,02 mm prawie zawsze powoduje powstawanie efektu flary.
Dlaczego konstrukcja zimnego kanału ma kluczowe znaczenie w technologii LSR?
Ponieważ LSR zaczyna utwardzać się w temperaturze powyżej około 30°C. Niewystarczające chłodzenie prowadzi do zatorów i powstawania odpadów.
O ile kurczy się LSR?
Zazwyczaj od 2% do 4%, ale wartości te różnią się w zależności od kierunku przepływu, grubości i warunków utwardzania.
Jak zmniejszyć efekt błysku w elementach wykonanych metodą LSR?
Przed dostosowaniem ustawień procesu należy skupić się na precyzji linii podziału, zminimalizować szczeliny oraz skontrolować wyrównanie formy.
Czy podczas formowania metodą LSR konieczne jest stosowanie próżni?
Nie zawsze, ale w przypadku skomplikowanych lub cienkich elementów znacznie poprawia to odpowietrzanie i zmniejsza liczbę wad.
Kontakt aby omówić Twój projekt już dziś
Udany Formowanie z LSR rozpoczyna się na długo przed pierwszą serią produkcyjną.
Wydajność zimnego kanału, konstrukcja odpowietrzników, kompensacja skurczu, zapobieganie powstawaniu nadlewek, regulacja temperatury oraz dobór materiału – wszystkie te czynniki współdziałają ze sobą. Niedoskonałość w jednym obszarze często powoduje problemy w innych.
Gdy projekt formy uwzględnia te czynniki od samego początku, produkcja staje się bardziej przewidywalna, spada odsetek odrzutów, a spójność wymiarowa poprawia się przez cały okres eksploatacji formy.