Блог

Проблемы процесса литья под давлением с использованием LSR в реальных производственных условиях

Введение

Один стартап, занимающийся разработкой носимого медицинского устройства, однажды заказал 120 силиконовых уплотнительных деталей для функционального тестирования.

На бумаге это выглядело как работа по созданию быстрого прототипа.

На самом деле, Форма для литья под давлением из LSR Процесс изготовления деталей такого типа создавал больше проблем, чем стандартная серийная партия. Геометрия была тонкостенной, уплотнительная поверхность не допускала наличия облоя, а материал должен был соответствовать требованиям медицинского класса — несмотря на то, что конструкция все еще находилась в стадии доработки.

Такое сочетание, как правило, выявляет недостатки как в инструментальном обеспечении, так и в управлении технологическим процессом.

Почему клиенты требуют от LSR больше, чем просто “простые детали”

Заказчик не запрашивал образцы внешнего вида.

Им требовались детали, которые можно было бы собрать, сжать и испытать в реальных условиях.

Это всё меняет.

В медицинских и прецизионных областях применения используются Форма для литья под давлением из LSR процесс, поскольку силикон сохраняет эластичность в широком диапазоне температур и устойчив к химическому разложению. Однако именно эти свойства делают технологию обработки менее терпимой к ошибкам.

Низкая вязкость означает, что материал проникает во все щели.

В том числе и те, которые вы не планировали.

Инженеры часто сталкиваются со следующими проблемами:

Вспышка на линии разъема
Неравномерное заполнение полости при литье микродеталей из силикона
Сложность обеспечения повторяемости при производстве небольших партий

Это кажется вполне выполнимым, пока не попробуешь соблюдать допуски на протяжении нескольких серий.

Когда традиционные методы перестают работать

Горячие клавиши для работы с инструментами

Один из распространенных подходов заключается в упрощении инструментальной оснастки для изготовления прототипов.

Это, как правило, приводит к неравномерному давлению в полости и неэффективному вентилированию. В результате получается неравномерное заполнение, особенно в случае тонкостенных деталей, изготовленных методом литья из силикона.

А как только появляется вспышка, в качестве запасного варианта приходится использовать ручную обрезку.

Это приводит к появлению изменчивости.

Нестабильность процесса

Без тщательного контроля температуры и параметров впрыска характер отверждения изменяется.

Возможно, вы не сразу это заметите.

Однако в течение нескольких циклов различия проявляются в следующем:

Жёсткость детали
Характеристики сжатия
Стабильность размеров

И снова главной проблемой становится последовательность.

Проблемы с воспроизводимостью

Многие поставщики способны изготовить приемлемые первые образцы.

Лишь немногим удаётся поддерживать одинаковые результаты в следующих областях:

Несколько полостей
Различные партии
Расширенные производственные циклы

Именно в этом промежутке начинают накапливаться задержки и брак.

Связанные статьи:

литье под давлением из LSR в чистом помещении

Литьевая формовка LSR в чистых помещениях: термопластическая логика не срабатывает

Как литьевая форма LSR улучшает качество деталей и уменьшает количество вспышек

Прецизионный процесс литья под давлением LSR для медицинских силиконовых деталей

Объяснение процесса литья под давлением LSR для силиконовых деталей

Контроль качества размеров деталей из ЛСР

Малообъемное литье под давлением LSR для изготовления нестандартных силиконовых компонентов

Как обеспечивается стабильность процесса литья под давлением с использованием LSR

Конструкция сбалансированного холодного канала

Проблема: Неравномерный поток материала между полостями

Если холодный канал не сбалансирован, некоторые полости заполняются быстрее, чем другие. Это влияет на время отверждения и конечные размеры детали.

Правильно спроектированная система направляющих обеспечивает равномерный поток, что напрямую способствует повышению выхода готовой продукции и сокращению брака.

Управление Flash на уровне инструментария

Проблема: образование заусенцев на линии разъема

При использовании LSR даже незначительные зазоры в инструменте могут привести к образованию обломоков.

Точность инструмента и усилие зажима должны быть согласованы. Важную роль играет и вентиляция — плохая вентиляция приводит к повышению давления, в результате чего материал вытесняется в нежелательные области.

Это не то, что можно исправить уже после формования.

Это нужно устранить на этапе проектирования.

Контроль температуры и отверждения

Проблема: Неравномерное сшивание

Процесс литья под давлением LSR зависит от стабильной температуры пресс-формы.

Отклонения приводят к неполному отверждению или локальному переотверждению, что сказывается на механических свойствах.

Стабильное регулирование температуры обеспечивает предсказуемость продолжительности цикла и стабильные эксплуатационные характеристики материала.

Проверка и валидация

Проблема: скрытые дефекты в силиконовых деталях

Одного визуального осмотра недостаточно.

Контроль размеров с помощью систем машинного зрения позволяет выявлять незначительные отклонения, особенно при литье микродеталей из силикона.

В рамках валидации также проводятся испытания на остаточную деформацию после сжатия и проверка материалов с целью обеспечения их долговечности.

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

В чём заключается основная сложность процесса литья под давлением из LSR?

Обеспечение равномерного потока материала и отверждения во всех полостях, особенно при изготовлении прецизионных или микросилоконных деталей.

Почему при литье силикона так сложно избавиться от пузырьков?

Поскольку силикон с низкой вязкостью под давлением легко просачивается через небольшие зазоры на линии разъема.

Может ли качество прототипного оборудования соответствовать производственному?

Во многих случаях — нет. Прототипное оборудование зачастую не обладает той точностью и стабильностью технологического процесса, которые необходимы для получения воспроизводимых результатов.

Как производители повышают повторяемость?

Благодаря сбалансированной конструкции инструментов, контролируемым параметрам технологического процесса, а также структурированным методам валидации и контроля.

Теперь ваша очередь

Хотите оформить заказ? Свяжитесь с нами!