注射成型LSR的最新进展.docx
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1、注射成型LSR的最新进展图1热塑性塑料/LSR包覆成型的一个应用是水龙头滤网。在这一制品中,用作滤网的LSR被包覆成型到尼龙66上得益于材料、设备和工艺的改进与革新,液态硅橡胶(LSR)逐渐摆脱了小众需求的现状,扩大了应用领域。其中,大型、微型和发泡制品,以及多色或多材料的组合是LSR应用的新领域。液态硅橡胶(LSR)对于注塑加工商的商业机会的拓宽,要归功于更新的成型工艺,如发泡、多色或者多硬度注射,以及热塑性塑料/热固性塑料包覆技术的涌现。材料、设备和模具的改进增加了产品的多功能性,提高了产品质量,降低了注塑加工商准入的门槛。今天的LSR注塑加工商拥有更多的原材料选择、更大的模具选择余地以及
2、更好的工艺技术,不但可以成型小至数千分之一 g的制品,而且也能够加工32kg以上的巨大产品。材料、模具和加工设备供应商表示,在过去的几年里,对LSR感兴趣的人逐渐增加。“一些塑料公司对此感兴趣,一些新公司也希望开拓他们的业务,同时医疗领域的加工商也更多地加入进来。”Roembke Mfg. & Design模具公司副总裁Greg Roembke说。我们发现,汽车工业已开始应用LSR。也许传统的硅橡胶在汽车工业中的应用已达到了极致,下一步需要从LSR获得更多的东西。”他补充说。图2 LSR的双注射包覆成型通常在一个成型单元内完成,而LSR和热塑性塑料则分别在不同的注射机上成型LSR注塑加工商表示
3、,他们已经从高温硅橡胶(HCR)、EPDM、乳胶、天然橡胶、TPE、PVC甚至陶瓷的应用领域中抢占了一些市场。Momentive Performance Materials (前GE Silicones)的弹性体和RTV总经理Bill French说,由于LSR惰性、耐热且耐化学品,因此可用于生产奶嘴和奶头、医用装置阀门或密封条、医疗植入体、医用手套和汽车密封条等。另外,在电子连接器、0型圈、衬垫、膜、引擎内零部件和燃料系统零部件方面,LSR也将获得更大的市场份额。同时,在一些需要耐热的软触感应用中,如烹饪用具,LSR也正在取代TPE。“在北美,10%15%的硅树脂市场份额是LSR (全球为2
4、5%),余下的为硅橡胶。Starlim北美公司销售和市场部门副总裁John Timmerman说。Starlim公司是奥地利主要的LSR加工商,最近在美国成立机构。业界普遍认为,LSR在北美的需求年均增长已达到15%。据研究评估,美国每年的LSR市场需求量约为816590723总产值约为8500万美元。另据分析,汽车工业是LSR最大的应用领域,占35%,医疗/健康护理次之,占25%,电子则占20%。“2K”工艺一些新品牌和一些引人注意的公司开发了几种新的LSR加工工艺,其中最突出的是多组分或者“2K”成型工艺,包括多材料、多色和多硬度成型工艺。多材料成型指的是典型的双注射成型工艺,即用LSR包
5、覆成型热塑性塑料基体部件。双注射成型通常在一个成型单元内,需要分别进行热固性塑料和热塑性塑料的成型。首先完成热塑性塑料基体成型,接着将其转移到LSR成型设备中进行包覆成型。在一些应用案例中,热塑性塑料的残余热量能够使硅树脂固化。图3将LSR包覆成型到金属上,是另一新的应用领域将热塑性塑料/LSR的两步成型联合到一台设备内完成,是令人感兴趣的。1988年,日本Nissei公司就展示了这一技术。该工艺使用的模具很复杂,在热塑性塑料成型的侧需要冷却装置,热固性材料固化的一侧需加热装置。热塑性基体部件能够通过几种方式被转移到LSR成型工位,例如通过转移板、旋转模具或者机械手将部件从一个模腔转移到另一个
6、模腔。“这种工艺虽然仅仅使用一台设备,而且占地面积小,但是对模具投入更大,因此该工艺更适合大批量生产。”Kipe模具公司主席George Kipe (在LSR加工领域工作已超过35年,被誉为美国LSR成型业界之父)说。Starlim的Timmerman补充说,使用独立的注射机的好处是,允许加工商使用热塑性塑料成型设备做其他的工作。Arburg在其德国的工厂开放日活动中,展示了使用带有旋转模芯的“双区”模具来实现LSR包覆成型PBT。该产品是一种6引脚电子连接件,其骨架采用30%玻纤增强PBT, LSR嵌入连接件表面的一端,以将整个部件的中部密封。两次注射使用同一个活动的浇道,生产过程中无废料产
7、生。LSR要求冷流道温度为25,模具温度为200, PBT使用热流道成型,温度为300,成型后冷却至100。该制品的成型周期为30s,所用注射机为Arburg Allrounder 470U液压注射机。垂直注射单元成型PBT,水平注射单元包覆成型LSR。LSR加工专家一奥地利的Ric。Elastomere公司提供了 4+4模具。由于嵌入板驱动装置被整合到模具内,因此该装置能够被用到其他注射机上。图4 Sulzer Chemtech的Optimfoam工艺据说是业界第一种LSR物理发泡技术LSR/热塑性塑料成型的关键是确保材料之间能够粘和。第一种方法是,通过在热塑性塑料基体中成型出凹槽来锁住硅树
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