硅膠制品生產(chǎn)工藝流程
2017-11-14 來自: 溧陽市宏大膠業(yè)有限公司
一、硅膠材料特性
A、硅膠原料一般為凝膠狀,有點類似于橡皮泥,無色半透明,無味。
B、其主要特點是既耐高溫(***300℃)又耐低溫(***-100℃),是目前*** 好耐寒、耐高溫橡膠;同時電絕緣性優(yōu)良,對熱氧化和臭氧的穩(wěn)定性很高,化學(xué)惰性大。缺點是機(jī)械強(qiáng)度較低,耐油、耐溶劑和耐酸堿性差,較難硫化,價格較貴。使用溫度:-60℃~+200℃。以上是手冊中對硅橡膠的說明。
C、使用溫度:如上文所敘,一般設(shè)定為-40℃——200℃,在短時間作用時可達(dá)230℃。
D、老化問題: 耐油、耐酸堿性較差,與受力情況關(guān)系不大。
E、粘接問題:在未作表面處理前,除用硅膠類產(chǎn)品作粘合劑與硅膠類零件粘合外,與其它零件粘全***經(jīng)過表面活化,膠面硫化處理才能粘牢。凡是能與橡膠發(fā)生硫化反應(yīng)或使之交聯(lián)的物質(zhì)統(tǒng)稱為硫化劑,又稱為交聯(lián)劑。硫化劑種類很多,而且還在不斷增加,已經(jīng)使用的硫化劑有硫黃、硒、碲、含硫化合物、金屬氧化物、過氧化物、樹酯、醌類和胺類等。
F、材料硬度:膠件按邵氏硬度在國內(nèi)市場上理論上可在10度到80度之間選擇。能方便找到的一般在20度到70度,***常用的是40到50度。
二、硅膠制品生產(chǎn)工藝
A、原料形狀及顏色
B、經(jīng)過配色混煉后由乳白色硅膠變位各種顏色的片料
C、混煉整形后,將原料壓成條,裁成一條一條的料。
D、硫化成型
E、修整,拆邊,檢查,包裝。
F、成品圖
三 、產(chǎn)品尺寸及特性
A、極限尺寸:***厚處可做到15~20MM,如果是球體,可做到直徑30MM。一般厚度推薦尺寸為不大于3MM,當(dāng)大于3MM時,將花費更多的硫化時間而增加成本。***薄處理論上可達(dá)0.2MM,但設(shè)計中一般取***薄0.3MM,推薦0.4MM。
B、相對尺寸:在厚度差異上,***薄處與***厚處建議不要超過3倍。此類問題主要取決于材料硫化時對溫度與壓力的要求。
C、縮水率。硅膠材料的縮水率與材料的硬度有關(guān),廠家提供的次料多在1.022~1.042之間,對于40到50度的材料,一般取1.03的縮水率。相對于塑膠,硅膠制品不會因縮水而產(chǎn)生類似的明顯表面缺陷。
D、尺寸精度:因硅膠制品多為一模多穴,相對于塑膠制品其穴數(shù)非常多。因此在尺寸控制上沒有塑膠制品那樣方便。一般精度為正負(fù)0.1,高精度產(chǎn)品為正負(fù)0.05。當(dāng)配合用于與塑膠件的孔與按鍵之間的配合時,間隙***小取單邊0.1,推薦值為單邊0.2。
E、外形設(shè)計:對于膠套類零件,一般按產(chǎn)品的外形圖給模廠提供原始圖即可,配合的問題作出說明,由模廠自行決定。一般情況下,視產(chǎn)品大小,膠套與產(chǎn)品的配合一般為單邊小0.2~0.5的負(fù)偏差。
四、模具結(jié)構(gòu)
A、模具厚度上限 ,暫定250mm,尺寸可達(dá)500X500,產(chǎn)品在模具區(qū)***可做到400X400。模具結(jié)構(gòu)一般分上模,下模,底板,頂板,頂桿、模芯、鉸鏈及其它輔助零件。在硅膠產(chǎn)品設(shè)計時應(yīng)注意其模具及生產(chǎn)工藝的特點:
B、脫模:硅膠制品的脫??芍苯訌?qiáng)脫。對于無設(shè)計缺陷的產(chǎn)品強(qiáng)脫的尺寸要求主要在于模芯***處與脫模時***小收口處的周長比,對于55°以下的產(chǎn)品可做到2-3倍,需強(qiáng)制脫模的部位不可以存在裂口及開口處的尖角。因硫化時要求在攝氏180度的溫度下,脫模的工作除模具自身的上下分開外,幾乎全是手動。因此在零件設(shè)計時應(yīng)考慮脫的方便快速。以免因脫模時間過長而影響零件的硫化質(zhì)量和生產(chǎn)效率。因硅膠的脫模方式主要為手動,其頂板的動作行程也很小,所以硅膠模具與塑膠模具相比沒有斜頂。一般也不設(shè)置抽芯。
C、模芯的固定:與塑膠模具不同,硅膠模具的模芯一般在開模取零件時隨同產(chǎn)品零件一同取下的。所以在模芯的固定與準(zhǔn)確定位上較塑膠模難于處理,對模芯的鋼度要求較高。一般將模芯做在一起,一次固定所有模芯。或?qū)⒛P就ㄟ^輔助用具,使其能快速定位。因在合模過程中存在很大的壓力,所以要嚴(yán)防模芯移動。
D、抽芯:一般不能自動走行位,但可強(qiáng)脫,抽芯只用于小尺寸結(jié)構(gòu)。關(guān)于抽芯的設(shè)置與塑膠模具類似,但在開模時是手動取出的。另外,抽芯要占據(jù)模具內(nèi)較大的空間,這在一模多出的硅膠模中不僅加工復(fù)雜,且對模具空間利用率低。所以盡可能不用抽芯。
E、形狀:硅膠產(chǎn)品在表面完整的時候韌性很大,但一但存在裂縫,在外力作用下裂縫將迅速擴(kuò)張。也就是說,硅膠制品對裂縫非常敏感??紤]到這些問題,在硅膠零件設(shè)計時應(yīng)注意:所有位置不能有尖角,以免應(yīng)力集中產(chǎn)生裂縫。開口處R角不能小于 0.5。
F、自拆邊:自拆邊的主要作用:容納多余的膠料;便于模具排氣;便于修剪飛邊。自拆邊一般由處于零件分型面處的一圈薄邊及相應(yīng)的較為結(jié)實的撕邊。薄邊部分厚度一般取0.1~0.2,撕邊部分厚度一般取0.8,寬度一般取1~2MM。
G、嵌件: 硅膠制品內(nèi)可安置各類嵌件,但應(yīng)注意幾個問題:一是所嵌零件表面應(yīng)作前期預(yù)處理,主要是表面硫化或表面活化。否則嵌件與膠件將難以牢固聯(lián)接。二是嵌件的固定定位問題,在豎直方向可單向固定,但其它方向******固定。以免在全模過程中嵌件移動。三是嵌件周邊的膠厚。對于***包膠(所有表面都包膠,因此無法給嵌件定位的情況)的零件,嵌件周邊至少要用0.5MM的膠厚。對于有定位的嵌件,周邊膠層厚度應(yīng)在0.4MM以上。
H、其它輔助工藝: 注膠(包膠)工藝:與注塑類似,先將要注膠的零件固定好,合上第一層模以控制注膠時原料不會污染未設(shè)計注膠的部位。再合第二層模,將膠料壓成型。 滾膠工藝 :先將膠料手工預(yù)成型入模。此工藝可用于***包膠的情況。
浸膠 :膠(橡膠)體原料為流體,將工件多次浸入原料內(nèi)。在內(nèi)層原料硫化后再浸下一次,直到達(dá)到設(shè)計厚度。 滴膠 :原料有較好的流動性,類似于油漆,常溫硫化。
模具較簡單,一般手工操作,在第一層快固化時涂下一次 L.多色產(chǎn)品 :
A 分次硫化 2套模 ,
B 手工配色,一次硫化,要求零件分色部分有***高度,以免混色導(dǎo)電膠結(jié)合、二次硫化 硅膠與硅膠(橡膠)可不做處理直接硫化粘合
五、硬度的測量及工具 測量橡膠硬度***普遍采用的儀器稱為肖氏(又稱邵爾)硬度計。
用一個彈簧將一金屬壓頭壓入材料的表面,并測量它能穿入多深。該儀器測量的穿入深度為零至0.100英寸。
標(biāo)尺上的讀數(shù)為零則意味著壓頭穿入了極限深度,而讀數(shù)為100則意味著穿入深度為零。有各種不同硬度范圍和自動化程度的肖氏硬度計。
使用***普遍的標(biāo)度之一是肖氏A級標(biāo)度。肖氏A級硬度計有一個較鈍的壓頭和彈力中等的彈簧。當(dāng)讀數(shù)在90以上時,肖氏A級 硬度計就變得不是很***。對于此類較硬的材料,則使用肖氏D級硬度計。它有一個銳利的壓頭和彈力很強(qiáng)的彈簧,可以穿入較深的深度。
當(dāng)測量更硬的塑料時,就使用壓頭更銳利和彈力更強(qiáng)的硬度計,例如洛氏硬度計。而在相反的另一極端,則使用肖氏00級硬度計,以測量軟的凝膠和泡沫橡膠。
大多數(shù)材料都能承受住起初的壓力,但隨著時間的推移,由于發(fā)生蠕變和松弛而會屈服。硬度計的讀數(shù)可以即時讀取,也可以在某一特定的延遲時間后、通常是5至10秒鐘后讀取。即時讀數(shù)總是會顯示出比延遲讀數(shù)較高(或較硬)的讀數(shù)。
延遲讀數(shù)不僅對材料的硬度而且對其彈性而言,均更有代表性。一種較弱、彈性較差的材料,比那些較強(qiáng)、較有彈性的材料更容易發(fā)生蠕變。
為了保證數(shù)據(jù)的有效性,需要有***的測試步驟。為了獲得***的讀數(shù),您***得有一個表面很平整而且足夠厚的試件,以免壓頭受支撐表面的影響。通常所要求的厚度是0.200英寸,但對于變形較小的硬性材料,當(dāng)厚度較薄時,也能***地測試。