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    排氣、加熱、自動化和控制是液體硅橡膠(LSR)成型模具和機器系統成功的關鍵因素

    責任編輯:盈泰高精  發布日期:2022-04-12
    文章導讀

    ?本文回顧了液體硅橡膠(LSR)成型中一些令人頭疼的問題,并通過分析模具和機器因素對成型的影響找出了避免這些問題發生的辦法。

    鑒于市場對高品質液體硅橡膠lsr)產品的需求不斷增長,用于此類產品成型的機器和模具每天都要面對挑戰性的要求。LSR成型商們常常尋求具有全電式驅動、技術集成和穩定加工小部件能力的成型機。然而,即使擁有高質量的機器和模具所提供的可重復性,也會存在每個LSR產品加工都會碰到的一些問題。

    模具的加熱和排氣

    幾個模具問題會使LSR的加工停頓下來。LSR應用中往往涉及到小部件,它們的質量可能僅有0.017g或者更輕,這就提出了重大的挑戰。

    用于這種小部件的模具必須能夠高效地排氣,因為如果沒有適當的排氣,就會造成缺陷。在生產中,一些缺陷包括部件缺料、熔合線或合流線,都表示排氣不當。缺料部件通常是由于排氣不充分、不適當的工藝設置,或者可能是一塊溫度不平衡的冷板(cold deck)造成的。

    排氣口尺寸和形式最好在原型階段確定,以防止拖延生產和以后的返工。模具制造商需設計排氣口的深度及寬度來平衡排氣效率與極低黏度有機硅溢料控制的要求。

    有些部件的幾何形狀需要更積極地排氣,因而需對溢料有所妥協,但是在大多數的情況下,這兩個相互競爭的目標是能夠達到平衡的。通常,模具制造商需將排氣口加工至±0.00001(0.01‰)in(1in=25.4mm)的精度,以確保它們正常工作。此外,還要保持排氣口深度達0.00002(0.02‰)in左右。

    缺料、夾氣和熔合線等缺陷,也會因模具的加熱問題而產生。部件尺寸不一致也可能說明加熱不當。造成模具加熱不均勻的原因,是加熱器的尺寸相對于模具大小不適合或者不正確的加熱器間距。加熱器必須有間隔(而不只是加襯板),以使型腔受熱均勻。

    圖 加熱器具有適當的尺寸和間距,可使型腔(而不只是模板)均勻加熱,這是很關鍵的一點

    自動化

    自動化對于LSR成型商也十分關鍵。例如,每個周期,部件都必須處在成型機正確的一邊,使得自動化設備可以適當地把部件脫出。由于部件是如此之小而產量常常是如此之大,所以自動化的一致性非常關鍵。如果部件每次都不是處在同一位置,那么會使自動化變得更復雜及更昂貴。使部件在兩個周期之間沒有留在相同半模上的原因,包括材料的變化,這會造成部件粘在錯的一邊。模具涂層、模具或部件在成型中的變化以及加工工藝都是使部件保持在正確一邊的關鍵。

    一些LSR部件不能只用一種設計方式來保證它們在每一個周期中都保持在同一位置上,所以它們的生產需要更昂貴的自動化。這也正是需要建立一個原型的關鍵所在。在一個型腔中對原型進行調整肯定要比在64腔模具中作調整更容易。原型還可以被用來開發自動化策略,以對工藝一致性和周期時間進行優化。它也有助于LSR成型商與模具和機器制造商的合作,后兩者已經通過大量的LSR成型解決方案而擁有豐富的經驗,他們可以提供可靠的、高品質的自動化解決方案。

    注塑機必須配備必要的EuroMap連接,以為自動化集成創造條件。當自動化變得越來越復雜時,有必要使注塑機能夠與機器人和其他自動化設備交流,以便于使控制盡可能做到無縫并且在注塑機上保持安全。

    圖 排氣、加熱、自動化和控制,是LSR成型模具和機器系統成功的關鍵因素

    機器問題

    為了有效運行LSR成型,注塑機需要一臺足夠大的真空泵,它可以很快地將所有的型腔排氣。如果真空泵太小,就會延長周期時間同時要等待型腔排氣。

    注塑機上的一個重要選項是內置在機器控制器中運行閥式澆口冷板的設備。雖然可以使用一個單獨的閥式澆口控制器,但這等于在生產過程增加了另一層設備,是不可取的??紤]到一臺機器可用于多種作業,新成型機必須配備適當數量的閥式澆口控制器。一個好的經驗法則是首先配備至少8個閥式澆口控制電磁閥。

    大部分的冷板都采用了8個電磁閥。對于一個4腔模具,你可以使用8個電磁閥中的4個。在一個8腔模具中,你可以針對一個澆口使用一個電磁閥。這提供了最佳程度的控制,而通過操作多個閥式澆口關閉相同的電磁閥也可以實現有限的控制。例如,針對一個16腔模具,你可以使用8個電磁閥一次打開8對閥式澆口,來提供有限的控制。同樣的方法也適用于用8個電磁閥控制32個型腔和64個型腔。顯然,成型商對于將運行于注塑機中的部件和模具尺寸有一個清晰的概念是可取的,這樣會使機器在最初被開發出來就帶有最佳數量的控制器。

    圖 一臺新注塑機應根據將運行模具的型腔數,配備足夠數量的閥式澆口電磁閥(圖中顯示在水調節器右面)。大多數的冷板(cold decks)都采用8個澆口

    注塑機還需要對在周期時間內進行的故障排除提供適當的反饋。反饋機制必須包括讀出模具熱量、直觀顯示所有區域及它們的工作進程。

    圖 成型LSR通常需要一臺能夠準確、可重復地操作小注射量的機器。這是全電式成型機在這個領域中受到歡迎的一個原因,例如Roembke公司實驗室中的這臺Milacron-Fanuc Roboshot注塑機

    其他重要的反饋包括機器是否對模具進行了充分地抽真空,以及顯示每一次循環的注射速度、保壓時間和注射壓力。添加型腔傳感器來獲得對成型周期的完全控制可算作一個重要優勢。成型小部件要求成型機和工藝過程能夠準確、可重復地控制非常小的注射量。重復性更好的機器是那些所有的電動機/傳動器、軟件和控制器都是由一家公司開發的成型機器。因此,用戶應該尋找能夠生產出具有嚴格公差的LSR部件和小部件的機器。此外,這些機器還應具有高水平的動作控制。

    關于作者

    來自Milacron公司(位于美國俄亥俄州巴達維亞)的Andy Stirn,主要從事公司的電動和包裝機械產品的開發和應用工作。

    Troy Smith是Roembke制造與設計公司(位于美國印第安納州奧西恩)的全球銷售總監,主要從事LSR和其他橡膠模具的銷售工作。他已經在Roembke公司工作了32年以上。


    文章來源:https://pt.vogel.com.cn/c/2020-09-15/1057068.shtml


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