液體硅橡膠注射成型機(jī)的選擇標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)熱塑性塑料注射成型機(jī)的選擇標(biāo)準(zhǔn)非常相似，但有幾個(gè)關(guān)鍵的區(qū)別。其中大部分與lsr的熱固化熱固性、其極低的粘度以及其在固化過(guò)程中的膨脹特性有關(guān)。盡本文中討論的指導(dǎo)原則將幫助您合理地選擇一臺(tái)合適的LSR成型機(jī)器。

LSR成型機(jī)

選擇合適的合模機(jī)構(gòu)

讓我們從機(jī)器的合模裝置開(kāi)始。兩個(gè)最常見(jiàn)的合模系統(tǒng)是液壓柱塞式和電動(dòng)肘桿式。兩者各有利弊。兩者都有拉桿或無(wú)拉桿設(shè)計(jì)。

液壓夾具的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)部件很少，并且使用液壓傳感器進(jìn)行閉環(huán)夾緊力控制，以在整個(gè)過(guò)程中保持夾緊力的連續(xù)性。此外，還可以在不中斷過(guò)程的情況下更改鎖模力設(shè)置。液壓鎖模系統(tǒng)為模具高度提供了更大的靈活性，因?yàn)檎麄€(gè)開(kāi)模行程可用于模具安裝，并且模具高度設(shè)置更為簡(jiǎn)單。

為了利用先進(jìn)的注射平行控制運(yùn)行的加工方法來(lái)增強(qiáng)鎖模力，液壓機(jī)必須配備一個(gè)雙液壓泵。或者你可以使用一個(gè)帶有電動(dòng)伺服控制注射裝置和液壓操作鎖模的混合機(jī)器系統(tǒng)。這些選項(xiàng)中的任何一個(gè)都將允許您在填充期間保持較低的鎖模力，使LSR工具中使用的小模具通風(fēng)口更有效，然后在保壓和固化順序期間增加鎖模力，以防止飛邊的產(chǎn)生。

肘桿式鎖模系統(tǒng)為精密脫?；驒C(jī)器人聯(lián)動(dòng)操作提供了更精確的打開(kāi)和關(guān)閉位置，并且能夠通過(guò)非常精確的鎖模位置實(shí)現(xiàn)平行于模具關(guān)閉順序的注射。電氣精密控制系統(tǒng)的控制精度會(huì)高于液壓系統(tǒng)，因此將允許您將模具關(guān)閉到更為精確的位置，精度會(huì)高于0.001英寸，然后以精確的速度繼續(xù)合模，這樣可以去除難以排出的滯留空氣，或者幫助使用非常低粘度的材料時(shí)使模具完全消除排氣。由于加速和減速更快，電氣系統(tǒng)也可以實(shí)現(xiàn)更快的周期時(shí)間。

液壓柱塞式和電動(dòng)肘桿式之間的一個(gè)關(guān)鍵功能差異是如何監(jiān)控鎖模力。液壓機(jī)通過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)液壓力，而電機(jī)必須測(cè)量拉桿或撥動(dòng)桿上的應(yīng)力。由于這個(gè)原因，許多機(jī)器制造商不提供閉環(huán)鎖模力控制的電動(dòng)肘桿機(jī)。

電動(dòng)肘桿式鎖模系統(tǒng)

確定鎖模機(jī)構(gòu)的尺寸

鎖模方式確定之后，要確定的是模板尺寸是否滿足模具的空間要求。其次，如果有拉桿系統(tǒng)，需要確定拉桿之間的距離，在無(wú)拉桿鎖模系統(tǒng)中，必須注意框架的尺寸。如果要將零件從模具中刷出或彈出，并允許其落入機(jī)器下方的槽中，則本規(guī)范尤其重要。無(wú)拉桿系統(tǒng)為輔助設(shè)備提供更大的靈活性，例如芯拉或機(jī)器人進(jìn)入成型區(qū)域的運(yùn)動(dòng)。

在指定鎖模裝置的尺寸時(shí)，最重要的是要記住鎖模力必須能夠克服硫化（固化）過(guò)程中硅膠的膨脹力。LSR在計(jì)算鎖模力時(shí)，其鎖模力因子的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則是允許2到3噸/平方英寸的投影面積。鎖模尺寸規(guī)范需要考慮的附加部分，如零件橫截面和模具結(jié)構(gòu)。因?yàn)長(zhǎng)SR材料在固化過(guò)程中會(huì)膨脹，所以對(duì)于橫截面非常厚的成型零件，需要考慮更高的鎖模力才能抑制飛邊的發(fā)生。對(duì)于橫截面很?。?.005到0.010英寸）的零件，例如橫膈膜，情況正好相反。盡管這么薄的部件可能具有非常大的表面積，但是如此薄的硅膠的膨脹是非常有限的。通過(guò)降低模具溫度和延長(zhǎng)固化時(shí)間，也可以在一定程度上控制硅膠的膨脹率。

在確定所需鎖模力時(shí)，還必須考慮模具結(jié)構(gòu)。鎖模力必須足夠高，以保證模腔內(nèi)部應(yīng)力的均勻分布。當(dāng)模具為多型腔模具時(shí)，這一點(diǎn)尤為重要。多模腔模具的零件的總投影面積可能非常小，因此必須考慮型腔鑲塊的尺寸。此外，使用預(yù)加載型腔或彈簧墊圈也可能會(huì)影響所需的鎖模力?；谶@些原因，LSR成型的機(jī)器尺寸通常是基于模板尺寸要求而不是鎖模力要求，這使得無(wú)拉桿的鎖模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成為一個(gè)很好的選擇。

注射單元

選擇正確的注射單元涉及到許多因素，如注射壓力限制、注射能力和性能要求。LSR成型有時(shí)比標(biāo)準(zhǔn)熱塑性加工在注射單元尺寸上提供更大的靈活性，但仍有許多細(xì)節(jié)需要考慮。

LSR成型機(jī)注射單元

LSR成型機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)熱塑性塑料機(jī)之間的大多數(shù)不同細(xì)節(jié)都與螺桿和炮筒組件有關(guān)。由于LSR是一種熱固性塑料，加熱時(shí)會(huì)固化，所以注射單元帶有一個(gè)水冷筒，其作用為在計(jì)量和注射過(guò)程中保持材料的溫度一致，并在成型前減緩材料的反應(yīng)。該螺桿是一種零壓縮進(jìn)料螺桿，配有板式彈簧加載止回系統(tǒng)。止回閥總成用于低粘度LSR材料的正關(guān)閉，彈簧確保靜態(tài)時(shí)閥門(mén)處于關(guān)閉位置。這意味著不需要螺桿的向前移動(dòng)來(lái)固定止回閥總成，這是熱塑性成型中使用的標(biāo)準(zhǔn)止回環(huán)。

LSR機(jī)器螺桿和炮筒結(jié)構(gòu)

炮筒末端必須配備關(guān)閉噴嘴?；诓牧细斓姆磻?yīng)時(shí)間，關(guān)閉噴嘴的氣動(dòng)操作優(yōu)于液壓操作。關(guān)閉噴嘴有多種類(lèi)型和結(jié)構(gòu)，在選擇時(shí)了解清楚應(yīng)用要求非常重要。對(duì)于冷流道模具，潛水噴嘴常常用來(lái)避免空氣進(jìn)入流道系統(tǒng)。潛水噴嘴常配備有一個(gè)15毫米或25毫米的噴嘴和一個(gè)周界密封。該噴嘴穿過(guò)澆口套，可以稍微縮回，以減輕冷流道系統(tǒng)的壓力。使用開(kāi)放式噴嘴系統(tǒng)時(shí)，少量減壓有助于避免材料在噴嘴中的泄漏。當(dāng)與冷流道系統(tǒng)一起使用時(shí)，該噴嘴可以使用水冷卻，但這也不是必需的。對(duì)于熱流道模具，通常會(huì)使用0.5英寸半徑的噴嘴。在這種情況下，系統(tǒng)需要水冷卻，以避免材料在噴嘴中固化。此噴嘴通常會(huì)在注射和保壓后使用澆口折斷選項(xiàng)縮回。

雖然大多數(shù)LSR注射機(jī)都會(huì)使用往復(fù)式螺桿來(lái)幫助混合雙組分樹(shù)脂，但也可以為特殊應(yīng)用提供非標(biāo)準(zhǔn)注射裝置。例如，有些場(chǎng)合會(huì)用到柱塞注射裝置，用于無(wú)法承受螺桿所施加剪切力的高反應(yīng)性LSR材料。它也可以用于高研磨填料。

在為L(zhǎng)SR指定注射單元時(shí)，通常會(huì)忽略壓力因素，因?yàn)樽⑸洳牧虾鸵苿?dòng)LSR流動(dòng)前沿所需的壓力非常低。但在指定一臺(tái)運(yùn)行多腔、開(kāi)放式澆口、冷流道系統(tǒng)的機(jī)器時(shí)，必須考慮注射壓力限制。（熱固性LSR模塑中的冷流道類(lèi)似于熱塑性模塑中的熱流道，兩者都使流道中的材料保持“活性”，這一點(diǎn)尤其重要，因?yàn)長(zhǎng)SR是一種高價(jià)值材料。）在這種類(lèi)型的系統(tǒng)中，所有的澆口必須同時(shí)打開(kāi)，以保持填充平衡。在開(kāi)放式噴嘴系統(tǒng)中，通過(guò)在每個(gè)周期中固化澆口中的少量材料并將其注入下一個(gè)零件（如熱塑性成型中的“冷料井”）來(lái)實(shí)現(xiàn)澆口關(guān)閉。為了達(dá)到所需的平衡，必須在注射順序的早期產(chǎn)生峰值注塑壓力，以確保所有噴嘴同時(shí)打開(kāi)。

在針閥式冷流道系統(tǒng)中，閥門(mén)的開(kāi)啟是機(jī)械驅(qū)動(dòng)的，因此快速產(chǎn)生壓力的能力并不重要。注射順序以理想速度為基礎(chǔ)，以最有效的方式保持流動(dòng)和填充空腔。

確定注射裝置的尺寸

注射能力是在LSR注塑機(jī)中最具靈活性的地方。由于LSR螺桿注射單元使用的是零壓縮螺桿，因此沒(méi)有進(jìn)料、熔料或壓縮區(qū)之分。此外，在確定螺桿直徑或注射能力時(shí)，LSR注射不考慮滯留時(shí)間。主要是因?yàn)榕谕怖锏牟牧隙际禽^冷的和未固化的。在選擇LSR的正確螺桿直徑時(shí)，主要考慮的是炮筒的使用率。一般認(rèn)為針對(duì)熱塑性材料的理想的注射量應(yīng)為總炮筒容量的30%到60%。這一點(diǎn)針對(duì)LSR注射依然適用，但是也有不一樣的地方。

液壓注射單元是標(biāo)準(zhǔn)的且經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的系統(tǒng)，在加速和減速方面都具有很好的重復(fù)性和速度控制。此外，隨著控制器采樣時(shí)間和液壓硬件的進(jìn)步，這些系統(tǒng)變得更加精確。標(biāo)準(zhǔn)液壓系統(tǒng)的性能可以通過(guò)在注射單元附近添加一個(gè)專(zhuān)用伺服閥來(lái)提高；這將會(huì)減少伺服閥的反應(yīng)時(shí)間和液壓油的壓縮。根據(jù)機(jī)器和控制器的能力，使用液壓系統(tǒng)的最小行程可以小于0.500英寸，并且仍然保持良好的控制，這可能是低至5%至10%的總炮筒熔料。

與液壓版本相比，電動(dòng)注射單元提供了更高的精度、速度和位置控制，以及更高的周期與周期之間的重復(fù)性。液壓注射系統(tǒng)通過(guò)液壓傳感器測(cè)量壓力，并通過(guò)計(jì)算將其轉(zhuǎn)換為塑料上的實(shí)際壓力，而電動(dòng)注射系統(tǒng)一般會(huì)通過(guò)位于螺桿支架上的力傳感器測(cè)量直接注射和保壓壓力。這意味著所有的壓力讀數(shù)都是絕對(duì)的而不是計(jì)算出來(lái)的。電機(jī)的最大注射速率可能不會(huì)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)液壓機(jī)的最大注射速率，但是電動(dòng)單元的動(dòng)態(tài)加速和減速將優(yōu)于液壓系統(tǒng)。與標(biāo)準(zhǔn)液壓系統(tǒng)相比，電動(dòng)注射單元的啟動(dòng)和參數(shù)更改所需的時(shí)間更短，因?yàn)闆](méi)有液壓油需要預(yù)熱。

誠(chéng)然，電動(dòng)注射單元會(huì)比液壓系統(tǒng)更精確，但也會(huì)帶來(lái)20%至30%的設(shè)備成本投資增加。此外，由于炮筒、流道和模腔中的LSR具有可壓縮性，在高空化冷流道模具中成型較大零件和較小零件時(shí)，實(shí)際上并不能提高精度。此外，在您選擇電動(dòng)與液壓機(jī)器操作時(shí)，由于周期時(shí)間較長(zhǎng)，這意味著液壓泵將在更長(zhǎng)的空閑時(shí)間內(nèi)運(yùn)行，因此，與熱塑性塑料相比，LSR注塑可以提供更大的潛在成本節(jié)約。

所有涉及LSR注射成型的討論最終都涉及到微成型的話題。由于測(cè)量LSR材料所需的扭矩較低，且所需的注射壓力較低，因此可以使用直徑小于12 mm的螺桿注射單元裝置。這種小直徑的螺桿，再加上全電動(dòng)注塑機(jī)的精度，可以使填充量體積尺寸小到0.005立方英寸。

但在微成型中，注塑機(jī)只是其中的一個(gè)因素。配料設(shè)備（所有LSR成型所需的單獨(dú)單元）也必須適當(dāng)?shù)爻叽缫员３中∽⑸淞康挠?jì)量和混合的一致性。微成型也將突出注射模具的缺陷，因此高質(zhì)量的模具將與成型機(jī)和供料設(shè)備一樣重要。

LSR的其他特殊要求

其他保證LSR注射生產(chǎn)的重要因素包括：模具的溫度控制，冷卻水的流量控制，真空泵和真空監(jiān)測(cè)軟件、脫模裝置等等。

由于LSR生產(chǎn)要求模具溫度的一致性，以保持整個(gè)全自動(dòng)加工流程，所以機(jī)器應(yīng)具有溫度的自調(diào)整功能，以優(yōu)化加熱程序，以滿足特定的模具要求。模具加熱區(qū)的數(shù)量應(yīng)由模具制造商根據(jù)模具尺寸和質(zhì)量確定，以保持溫度一致。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，50噸以上的LSR機(jī)器所需的最小區(qū)域數(shù)為8個(gè)區(qū)域。對(duì)于較小的機(jī)器，四個(gè)加熱區(qū)域就足夠了。

冷流道系統(tǒng)的水冷是非常重要的。冷卻水的溫度和流量必須一致，否則材料的固化也會(huì)不一致。在開(kāi)放式冷流道系統(tǒng)中，不一致的水流或溫度可能導(dǎo)致噴嘴泄漏或固化過(guò)度。添加濾水系統(tǒng)也是很好的選擇，這樣可以確保冷卻水的清潔度。

模具真空系統(tǒng)應(yīng)配備專(zhuān)用的真空源、真空閥和軟件，以便在注射前監(jiān)測(cè)真空度。由于LSR材料的低粘度特性，模具的排氣能力非常有限，即使排氣口小于0.0005英寸，一些材料也會(huì)產(chǎn)生飛邊。這就增加了在注射前盡可能多地排出空氣的重要性。真空監(jiān)測(cè)軟件對(duì)于確保在全自動(dòng)過(guò)程中達(dá)到適當(dāng)?shù)恼婵斩确浅Ｖ匾?/p>

由于硅橡膠材料的柔韌性，在熱塑性成型中有許多脫模選項(xiàng)。正因?yàn)槿绱?，許多模具制造商開(kāi)發(fā)了簡(jiǎn)單的脫模裝置，這些裝置直接集成到模具中，從簡(jiǎn)單的敲出板或刷子系統(tǒng)到更復(fù)雜的夾持系統(tǒng)。該機(jī)器應(yīng)能與該設(shè)備接口，并將其編程為成型流程中的一部分。

LSR成型的最后一部分是供料系統(tǒng)。與注塑機(jī)一樣，配料設(shè)備也有很多選擇，從小型可重復(fù)使用塑料筒進(jìn)料的系統(tǒng)到55加侖桶進(jìn)料的系統(tǒng)。泵的操作范圍從電動(dòng)伺服控制到液壓和氣動(dòng)操作。與該行業(yè)的一家供料系統(tǒng)供應(yīng)商討論您的具體應(yīng)用。

LSR供料系統(tǒng)（55加侖）