Načelo tehnologije mikro-preciznega brizganja tekočega silikona

Tehnologija mikro-natančnega brizganja tekočega silikona je vrhunski-proizvodni postopek, ki združuje tradicionalno brizganje z lastnostmi tekočih silikonskih materialov. Zasnovan je posebej za proizvodnjo silikonskih delov z majhnimi dimenzijami, zapletenimi strukturami in strogimi zahtevami.

Brizganje tekočega silikona
I. Pregled temeljnih načel

Osnovno načelo mikro-preciznega brizganja tekočega silikona je naslednje: dve komponenti (komponenta A in komponenta B) tekočega silikona se natančno odmerita in enakomerno zmešata pri nizki temperaturi. Nato se s sistemom natančnega vbrizgavanja vbrizga v predhodno ogreto, visoko-natančno votlino kalupa pod nizkim tlakom. Znotraj kalupa je silikon podvržen hitri reakciji vulkanizacije (-navzkrižno povezovanje) zaradi segrevanja, preoblikovanje iz tekočega v trden elastomer, s čimer dobimo končni izdelek.

Njegova največja razlika od tradicionalnega termoplastičnega brizganja je v tem, da je material tekoč, ne trden, in da je postopek strjevanja kemična reakcija navzkrižnega-povezovanja in ne fizična sprememba faze ohlajanja.

II. Ključne komponente in principi tehničnega sistema

Popoln sistem mikro-natančnega brizganja LSR vključuje predvsem naslednje ključne komponente:

1. Sistem hranjenja in odmerjanja

Načelo: materiali LSR se hranijo in transportirajo ločeno kot dve komponenti, A (osnovni polimer + katalizator) in B (osnovni polimer + zamreževalno sredstvo), običajno v sodih ali prek črpalnega sistema. To je namenjeno preprečevanju pred-mreženja, preden vstopijo v stroj.

Natančno merjenje: visoko{0}}natančne zobniške dozirne črpalke ali batne črpalke se uporabljajo za dovajanje komponent A in B v zelo natančnem razmerju (običajno 1:1). Natančnost merjenja neposredno določa kemijsko stabilnost in fizikalne lastnosti končnega izdelka.

2. Dinamični mešalni sistem

Princip: Natančno odmerjeni komponenti A in B se dovajata v statični mešalnik.

Statični mešalnik: njegova notranjost je sestavljena iz niza posebnih spiralnih elementov, ki neprekinjeno režejo, delijo in rekombinirajo tok tekočine, s čimer dosežejo temeljito in enakomerno mešanje komponent A in B brez premikajočih se delov. Dolžina in zasnova notranje strukture mešalnika zagotavljata popolno mešanje.

3. Natančna enota za brizganje

Princip: Enakomerno zmešana tekoča silikonska guma se dovaja v valj za vbrizgavanje. Natančni vijak ali bat potisne gumijasti material s sprednje strani cevi v kalup pri nizki temperaturi (ki jo običajno vzdržuje sistem za vodno hlajenje, na primer 20-30 stopinj).

Ključne točke:

Nizka temperatura: Preprečuje prezgodnjo vulkanizacijo gumijastega materiala v cevi.

Nizek tlak vbrizgavanja: Zaradi nizke viskoznosti in odlične pretočnosti LSR je tlak vbrizgavanja običajno precej nižji od tistega, ki se uporablja pri brizganju plastike. To pomaga zaščititi zapleteno strukturo kalupa in vložke, kot so ostružki.

Natančni nadzor: Natančen nadzor-zanke hitrosti vbrizgavanja, tlaka in procesov zadrževalnega tlaka zagotavlja celovitost in stabilnost polnjenja mikro-votlin.

4. Visoko{1}}temperaturni kalupni sistem

Načelo: Kalup je ključnega pomena za oblikovanje; segreje se na temperaturo vulkanizacije (običajno 150 stopinj - 200 stopinj).

Metoda ogrevanja: Enakomerno segrevanje se običajno doseže z vgrajenimi-grelnimi palicami ali sistemom za kroženje vročega olja/vroče vode.

Zasnova mikrostrukture: votlina kalupa in vodilni sistem sta natančno-strojno obdelana (npr. zrcalno poliranje, mikro-elektrodna obdelava z električnim praznjenjem), s čimer se doseže dimenzijska natančnost do mikrometrske ravni. Sistemi hladnih kanalov se pogosto uporabljajo za preprečevanje strjevanja smole v kanalih, kar zmanjšuje količino odpadkov.

Zasnova prezračevanja: Zaradi visoke pretočnosti LSR in možnosti za nastajanje plina med utrjevanjem so natančni odzračevalni kanali ključnega pomena, da preprečimo, da bi ujeti plin povzročil pomanjkanje materiala ali vžig v izdelku.

5. Utrjevanje in izmet

Načelo: Ko se mešani LSR vbrizga v vroč kalup, se sproži reakcija-navzkrižnega povezovanja in poteka hitro. V nastavljenem času vulkanizacije se tekoči silikon popolnoma spremeni v trden elastomer.

Odstranjevanje iz kalupa: po oblikovanju se kalup odpre in majhen končni izdelek se izvrže skozi natančen sistem ejektorja (ali z uporabo stisnjenega zraka). Zaradi elastičnosti silikona je tudi zapletene strukture enostavno odstraniti iz kalupa.

III. Koraki poteka procesa

Z integracijo zgornjih sistemov je tok postopka naslednji:

1. Priprava materiala in doziranje: Komponenti A in B se natančno črpata iz rezervoarja za material pri nizkih temperaturah z uporabo dozirnih črpalk.

2. Mešanje: Komponenti A in B temeljito premešamo v statičnem mešalniku, da nastane homogena injekcijska zmes.

3. Vbrizgavanje: V ohlajeni enoti za vbrizgavanje vijak/bat vbrizga izmerjeno količino mešanice v predhodno segreto votlino kalupa pri nizki hitrosti in nizkem tlaku.

4. Polnilni in zadrževalni tlak: spojina hitro napolni celotno votlino, vključno z mikrostrukturo. Kratka faza zadrževalnega tlaka zagotavlja kompenzacijo prostorninske razlike, ki jo povzroči krčenje navzkrižne{2}}veze.

5. Vulkanizacija: Spojina se nekaj časa drži v kalupu pri visoki-temperaturi, da se zaključi reakcija-navzkrižnega povezovanja in strjevanja.

6. Odpiranje in izmet kalupa: Kalup se odpre in oblikovani mikro-natančni silikonski deli se izvržejo.

7. Ponovitev postopka: celoten cikel se samodejno ponovi, pri čemer spojina ostane tekoča v hladnem teku za naslednji cikel vbrizgavanja.

IV. Tehnične lastnosti in prednosti

Izjemno visoka dimenzijska natančnost in ponovljivost: koristi od natančnega merjenja, nadzora vbrizgavanja in stabilnega procesa vulkanizacije.

Vrhunska zmožnost replikacije podrobnosti: LSR z nizko-viskoznostjo lahko popolnoma posnema mikronske -strukture na kalupih.

Visoka učinkovitost in avtomatizacija: Kratek čas cikla omogoča 24/7 popolnoma avtomatizirano proizvodnjo.

Čist in{0}}brez onesnaževanja: LSR je sam po sebi medicinski-material brez stranskih produktov v procesu, zaradi česar je primeren za zahtevna področja, kot sta medicinska in optična uporaba.

Močna integracijska zmožnost z vložki: Enostavno prelivanje na mikroelektronske komponente (kot so senzorski čipi) in kovinske dele.

V. Tipična področja uporabe

Medicinski pripomočki: mikrokatetri, ventili, tesnila, komponente za dostavo zdravil, sklopi naprav za vsaditev.

Mikroelektronika in optoelektronika: tesnjenje modula kamere, enkapsulacija optičnih leč, tesnilni tulci konektorjev, enkapsulacija senzorja MEMS.

Avtomobilska elektronika: Tesnjenje in zaščita za različne mikrosenzorje.

Potrošniška elektronika: Vodotesna tesnila za pametne nosljive naprave, mikroakustične komponente (kot so membrane zvočnikov).

Če povzamemo, tehnologija mikro-preciznega brizganja tekočega silikona je napredna tehnologija izdelave, ki odlično predstavlja odlične lastnosti tekočega silikona na mikro merilu z natančnim nadzorom materialov, temperature, tlaka in časa. To je eden od temeljnih procesov za proizvodnjo sodobnih visoko-natančnih in visoko-zanesljivih mikro izdelkov.