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Qu’est-ce que le moulage par injection LSR ?
Le procédé de moulage par injection utilise principalement des matériaux thermoplastiques et thermodurcissables. Le matériau thermodurcissable préféré pour le moulage est le LSR. Il peut produire des pièces flexibles et résistantes aux chocs, présentant une tolérance aux températures élevées. Le moulage par injection de caoutchouc de silicone liquide (LSR) est une technique de fabrication par laquelle le caoutchouc de silicone brut et non fixé est converti en pièces entièrement fonctionnelles et rigides. Ces produits sont utilisés de manière optimale dans les joints, les ustensiles de cuisine et les composants surmoulés.
Ce guide présente des informations sur le processus de moulage par injection LSR. En outre, il fournit les étapes du processus impliquées, les applications, les principaux avantages et les considérations de conception. Laisser’s explorez plus loin!
Qu’est-ce que le moulage par injection LSR ?
Le caoutchouc de silicone liquide (LSR) est un caoutchouc de silicone durci de haute pureté. Ça’C'est un polymère thermodurcissable chimiquement stable qui présente des caractéristiques souhaitables telles que la biocompatibilité, la résistance aux produits chimiques et à l'eau, des taux de compression élevés, une résistance au feu et à la chaleur jusqu'à 250 °C.
Le processus de moulage utilisé pour mouler par injection le LSR est appelé moulage de caoutchouc de silicone liquide. Le moulage LSR est comparativement distinct des équipements de moulage par injection classiques. Il comprend une pompe doseuse qui pompe les deux liquides ; un catalyseur et le silicone de base séparément. De plus, il les mélange avant de les introduire dans le moule prédéfini.
En fonctionnement, la cavité du moule est soumise à un chauffage pour provoquer la vulcanisation du silicium. De plus, le LSR est un matériau thermodurci et pour solidifier le matériau afin de l'introduire dans le réseau de chaînes polymères, la chaleur est cruciale. Le LSR est produit par le processus de moulage par injection, dans lequel un composé à deux composants à faible viscosité est mélangé et durci thermiquement dans un moule à l'aide d'un catalyseur au platine pour former une pièce LSR fonctionnelle.
Comment fonctionne le moulage par injection de caoutchouc de silicone liquide ?
Les étapes du processus de moulage par injection de caoutchouc de silicone liquide sont indiquées ci-dessous ;
▶ Étape 01 : Création d'outils:
Le moule est développé et produit selon différents types de processus d'usinage pour répondre aux exigences d'utilisation à haute température pour le processus LSR.
▶ Étape 02 : Préparation du matériel
Deux composants sont préparés : la substance silicone de base et le catalyseur platine. Ces matériaux sont stockés dans des réservoirs différents mais, à des fins de mesure, ils sont reliés à un système de comptage.
▶ Étape 03 : Mélanger les composants
Le silicone de base et le catalyseur sont pompés selon un rapport précis de 1:1 à travers un mélangeur statique ou dynamique. Cela garantit un composé bien mélangé et homogène.
▶ Étape 04 : Injection dans le moule
Le LSR mélangé est chauffé et injecté à haute pression dans la cavité du moule des éléments détaillés.
▶ Étape 05 : Processus de durcissement
Le moule est chauffé pour provoquer la réticulation du silicone. Cela permet ainsi de former une pièce rigide présentant les caractéristiques souhaitées.
▶ Étape 06 : Refroidissement et démoulage
Une fois pris, les moules sont refroidis puis démontés très lentement pour libérer les pièces moulées. Cela peut être fait manuellement ou à l'aide de systèmes automatisés.
▶ Étape 07 : Opérations post-moulage
Des opérations ultérieures peuvent être nécessaires une fois le démoulage terminé. Il s'agit du refendage, de l'impression, du marquage, de l'assemblage et du post-durcissement pour donner la forme finale aux produits.
Comparaison de l'injection LSR au moulage par injection conventionnel
Ici’s un tableau comparatif comprenant des détails techniques liés à la comparaison du moulage par injection LSR aux techniques de moulage conventionnelles:
Applications industrielles du moulage par injection LSR
Le moulage par injection de caoutchouc de silicone liquide (LSR) est un processus hautement adaptable utilisé dans diverses industries manufacturières.:
● Médical et soins de santé
La biocompatibilité est l'un des LSR’Ses propriétés les plus remarquables le rendent compatible avec la médecine. Il est doux et flexible et permet à la peau d'être en contact longtemps sans aucun danger. Certaines utilisations courantes incluent les joints d’étanchéité et les instruments chirurgicaux. De plus, plusieurs applications sont faites de pièces moulées par injection telles que les systèmes d’administration de médicaments et les cathéters, les masques respiratoires et les boîtiers d’équipement médical.
● Industrie automobile
LSR’Sa stabilité thermique est avantageuse dans l'industrie automobile. Il résiste à la chaleur autour du moteur et d’autres pièces. Les produits de moulage LSR sont utilisés dans les joints, les connecteurs et les revêtements électroniques. De plus, ceux-ci sont exploités dans les balais d’essuie-glace car ils ne rayent pas le plastique utilisé dans les balais d’essuie-glace. Ces lames durent plus longtemps que les autres lames en caoutchouc.
● Électronique
En raison de ses caractéristiques d’isolation électrique, les secteurs électroniques utilisent fortement le LSR. Quelques produits courants inclus ; claviers, boutons, joints étanches et bien d’autres encore. Elle fournit également des joints et des connecteurs pour différents appareils.
● Les produits de consommation
Le moulage LSR est très utilisé dans la fabrication d’ustensiles de cuisine et de jouets. Les sucettes, les biberons et les montres-bracelets, par exemple, font partie des produits généralement fabriqués par moulage par injection de silicone. Ces attributs contribuent en outre à l'attrait du consommateur en raison de la flexibilité et de la conception facile à nettoyer.
Dans l’ensemble, le moulage LSR présente plusieurs avantages. Même si le processus peut impliquer l’utilisation d’équipements spéciaux. En raison de son jeu de compression exceptionnel, il est inestimable pour divers secteurs. Ces produits comprennent des implants médicaux en silicone et des dispositifs d'administration de médicaments. D’autres incluent des embouts pour appareils auditifs, des pommes de douche et des housses de protection. LSR est également compétent dans le développement de pièces thermiquement stables pour l’automobile et l’aviation.
Avantages & Inconvénients du moulage par injection LSR
Voici les principaux avantages et inconvénients du moulage par injection de caoutchouc de silicone liquide ;
● Haute biocompatibilité: Le LSR n’est pas irritant et peut être utilisé là où le contact cutané peut être prolongé. Il convient donc parfaitement au domaine médical.
● Bonne stabilité thermique: Le LSR a une résistance élevée à la chaleur et peut fonctionner dans des conditions de température atteignant 250 °C.
● Tolérances de précision: Le moulage par injection de silicone offre un contrôle dimensionnel dans ±0,01 mm à ±0,05 mm pour les géométries complexes.
● Durabilité et longévité: Le composé LSR a une stabilité chimique élevée et conserve ses propriétés pendant longtemps. De plus, ces produits ne peuvent pas être dégradés par la lumière UV.
● Plusieurs options de conception: Le processus de moulage permet également des formes complexes et différents revêtements de surface ; augmentant ainsi les possibilités de conception.
Comme vous le savez, aucun processus ni aucun matériau n’est parfait et le moulage par injection LSR a ses défauts.
● Coûts initiaux plus élevés: L'installation de moulage LSR nécessite certains équipements qui augmentent le coût initial du processus par rapport aux processus de moulage conventionnels.
● Temps de cycle plus longs: Les cycles de moulage LSR sont généralement plus longs que dans les thermoplastiques conventionnels, 30 à 60 secondes contre 15 à 30 secondes.
● Choix de matériaux limités: Cependant, il possède des propriétés différentes des autres thermoplastiques. Ainsi, moins de matériaux peuvent être combinés avec le LSR. De plus, la complexité des exigences de traitement de ces biobanques devient apparente.
● Problèmes liés aux quantités de production élevées: Le moulage par injection LSR nécessite des coûts de configuration plus élevés et des cycles plus longs, ce qui rend la technique moins efficace lorsqu'il s'agit de gros volumes de production.
Matériaux compatibles pour le moulage par injection LSR
Ici’s un tableau répertoriant les matériaux compatibles avec le moulage LSR ainsi que leurs applications:
Matériel | Applications |
Caoutchouc de silicone liquide (LSR) | Dispositifs médicaux (cathéters, scellés, instruments chirurgicaux) |
Silicone durci au platine | Ustensiles de cuisine de qualité alimentaire (moules, tapis de cuisson) |
Élastomères de silicone | Pièces automobiles (joints, joints, balais d'essuie-glace) |
Silicone haute température | Électronique (claviers, interrupteurs, connecteurs) |
Silicones colorés | Produits de consommation (jouets, bracelets, produits pour bébés) |
Silicone ignifuge | Applications industrielles (œillets, dispositifs anti-traction) |
Silicone stabilisé aux UV | Produits d'extérieur (pommes de douche, matériel de jardin) |
Silicone conducteur | Composants électroniques (capteurs, plots conducteurs) |
Considérations de conception pour le moulage par injection LSR
Plusieurs facteurs de conception et de fabrication sont essentiels au succès du moulage par injection LSR. Vous trouverez ci-dessous les aspects essentiels à garder à l’esprit:
✔ Directives de conception de pièces
Ça’Il est crucial de concevoir les composants à mouler dans le moulage LSR différemment des techniques de moulage thermoplastique. Il est intéressant de noter que les pièces en silicone sont reconnues pour leurs exigences de conception plus simples.
● Éligibilité : La flexibilité mentionnée du silicone assure un démoulage facile. La disposition des broches d'éjection n'est pas une considération fondamentale de conception. Comme les pièces peuvent généralement être retirées manuellement d’un moule. Il a l’avantage de permettre des angles de dépouille plus libres.
● Variation de l'épaisseur de paroi: LSR’La capacité du matériau à s'amincir par cisaillement signifie que moins de pièces doivent être fabriquées avec des épaisseurs de paroi uniformes car le matériau peut s'écouler. En conséquence, les pièces en silicone peuvent être conçues pour être plus épaisses que les pièces en thermoplastique.
● Contre-dépouilles saillantes: Le LSR peut traiter les caractéristiques de contre-dépouille saillantes car ce matériau est plutôt flexible et les pièces présentant de telles caractéristiques peuvent être facilement extraites sans utiliser de mécanismes d'action latérale supplémentaires.
● Exigences d'étanchéité: Comme le LSR a une faible viscosité, il peut s'infiltrer par la ligne de joint s'il n'est pas bien fermé. Les joints d’outillage doivent s’adapter et être bien enfermés pour minimiser la perte de matière.
✔ Règles générales de conception
● Lignes de séparation: Les phrases d'adieu doivent être brèves afin de réduire l'impact du flash.
● Angles de dépouille: Pour les pièces peu profondes, aucun dépouille ne peut être requis ; sinon essayez un degré de tirage par 2,5 cm.
● Emplacement de la porte: Montez les barrières de position au bas des endroits les moins évidents pour conserver le design.
✔ Processus de dosage et de mélange
Contrairement au moulage par injection de thermoplastique ou de plastique, l'injection LSR utilise deux composants : Un polysiloxane d'organe base de silicone et un catalyseur au platine. Ces matériaux sont livrés dans une proportion fixe via un doseur et combinés avec un mélangeur statique ou dynamique.
✔ Autres facteurs de fabrication
● Support de liaison: Assurez-vous que le processus et la conception du moule permettent une bonne adhérence entre le substrat et le LSR.
● Variabilité dimensionnelle: L'épaisseur de l'enroulement peut varier en raison du durcissement et du retrait du matériau. Des tolérances d'ombre doivent donc être prises en fonction de ces conditions. Il est conseillé de consulter les concepteurs de moules pour obtenir les bonnes dimensions.
● Angles de dépouille et contre-dépouilles: Ça’Il est recommandé de concevoir les pièces avec les angles de dépouille corrects et de minimiser les contre-dépouilles pour faciliter le processus d'éjection.
● Sélection de la texture de la surface: Sélectionnez les bonnes textures pour les pièces en silicone qui répondront aux aspects fonctionnels, ainsi qu'aux aspects esthétiques.
● Conception de moule optimale: Les caractéristiques de conception du moule (emplacements des portes, évents et système de refroidissement) doivent être bien optimisées pour augmenter la qualité de la pièce et réduire le temps de cycle.
Conclusion
Le moulage par injection de caoutchouc de silicone liquide est polyvalent et économique. Elle offre des avantages de fabrication plus efficaces que les autres techniques de moulage. Le processus est optimal pour les conceptions complexes avec une précision dimensionnelle élevée. De plus, il’Il est adaptable et est devenu indispensable pour différents domaines et entreprises. Les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale et de l'électronique sont les principaux consommateurs de produits moulés par injection LSR.
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FAQ’s
Q1. En quoi le moulage LSR et le moulage en silicone traditionnel diffèrent-ils ?
Le moulage par injection LSR fonctionne avec un silicone liquide en le faisant fondre. Cela lui permet de produire des conceptions complexes et de respecter des tolérances serrées. Cependant, la solution de moulage de silicone conventionnelle utilise du silicone solide et a normalement tendance à impliquer plus de dépenses et de complexité dans le processus. De plus, ils ne sont pas aussi précis que le LSR.
Q2. Quelles sont les propriétés du LSR ?
Le caoutchouc de silicone liquide a une bonne biocompatibilité et une bonne flexibilité et peut résister à des températures élevées jusqu'à 250 °C. Cela lui permet de s'écouler facilement dans les moules pour créer des conceptions d'une grande complexité sans affecter la résistance du matériau.
Q3. Quel est le processus de durcissement du LSR dans le moulage par injection LSR ?
Le durcissement est effectué en utilisant un traitement thermique du silicone liquide dans le moule après injection pour activer le platine. Cela conduit à la formation de liens supplémentaires entre les chaînes polymères.
Q4. Quelles difficultés peuvent être rencontrées au moment du moulage par injection de caoutchouc de silicone liquide en silicone liquide ?
Les difficultés associées à l'utilisation du matériau LSR sont des coûts initiaux élevés et des temps de cycle plus longs par rapport à ceux des thermoplastiques. Cependant, une ligne de séparation appropriée est essentielle pour éviter les fuites dans cette zone, car elles provoquent un éclair pouvant compromettre la qualité du produit.
