Производство мелких деталей может быть убедительно экономичным с точки зрения энергии и качества. Небольшие, надёжные литьевые машины Babyplast можно применять для производства высокотехнологичных деталей из всех типов полимерных материалов с использованием небольших литьевых форм. Литье под давлением на микролитьевых машинах Babyplast означает высокую энергоэффективность и экологичность, а также минимальную стоимость самого процесса.

Преимущества литья под давлением LSR с использованием Babyplast

Стоимость силиконовых каучуков как высокоэффективных материалов значительно выше по сравнению с другими эластичными полимерами. Следовательно, снижение расхода полимерного материала для производства деталей будет являться значительным вкладом в ценообразование конечного продукта. Одним из путей для этого является уменьшения плотности сырья для их производства. С этой целью в полимерный материал деталей может быть добавлен вспенивающий агент – специальная добавка, которая представляет собой микросферы, с заключённым в них газе. При увеличении температуры в процессе нагрева происходит процесс вспенивания — из микрогранул выделяется газ, тем самым увеличивая объем готовой отливки. Смесь полимеров с микрогранулами перерабатывается методом литья под давлением, что позволяет получить большое количество сложных компонентов, например, с поднутрениями. Известно, что такого рода добавки позволяют производить детали с закрытыми порами и их можно использовать для придания дополнительных функциональных свойств деталям полученным методом литья под давлением.

Технология литья под давлением LSR с пониженной плотностью в микроформате

Одним из таких примеров является  производство ушных заглушек без литников из LSR (жидкой силиконовой резины) с пониженной плотностью (вес детали = вес отливки= 0,75 г). Подобные изделия используются в качестве средств защиты органов слуха или в качестве ушных заглушек для пловцов. Для их производства применяется минитпа горизонтального исполнения Babyplast 6/12 в версии LSR. Пресс-форма с 1 формообразующей полостью (1 гнездная прессформа) от Кассельского университета имеет прямой впрыск. Вес детали такой же, как и вес навески впрыска: изделие впрыскивается непосредственно через сопло игольчатого клапана литьевой машины и, следовательно, не имеет литников и как следствие — отходов при производстве данных деталей. Материал — ALPA-LSR 450201 от CHT Germany.

Заглушка из LSR: вес детали такой же, как и вес впрыскиваемого материала: впрыск материала производится непосредственно через сопло с игольчатым клапаном литьевой машины и, следовательно, не имеет литников. (Фото: Christmann)

Д-р инж. Ральф-Урс Гизен, управляющий директор UNIpace, комментирует: «Вулканизация с пониженной плотностью означает, что очень небольшая часть — менее трёх процентов по весу — микросфер Tramaco Unicell MS 140 DS добавляется в LSR для вспенивания». Система смешивания и дозирования SilcoStar Mini от 2 Components Maschinenbau GmbH транспортирует и дозирует два компонента силиконовой резины A + B в соотношении смешивания 1: 1. Затем статический смеситель гомогенизирует микросферы материала на литьевой машине Babyplast. Смесь LSR активно охлаждается на пути транспортировки в поршень машины. Дозировка контролируется Babyplast 6/12 LSR.

Пористая структура детали из вспененного LSR. (Фото: Christmann)

Когда прессформа для литья под давлением сомкнута, происходит ее вакуумирование с помощью специального вакуумного насоса. Во время стадии впрыска сопло с клапаном термопластавтомата открывается, и инжекционный поршень производит впрыск смеси LSR через сопло с клапаном, которое имеет водяное охлаждение, в форму для литья под давлением. Температура в форме поддерживается с помощью нагревателей и регулируется термопарой. Процесс нагрева и регулирования производится непосредственно с пульта управления термопластавтомата. После стадии впрыска силикона в формообразующую полость прессформы происходит закрытие клапана сопла. Вулканизация в прессформе происходит при сравнительно низкой температуре примерно 150°C. Это дает микросферам больше времени для расширения. Д-р инж. Ральф-Урс Гизен объясняет: «Задача нашего производства LSR чётко определена: в этом процессе необходимо найти баланс между расширением и структурой отливки. В лучшем случае здесь можно добиться экономии веса до 50%. После завершения вулканизации прессформа открывается, и готовая Заглушка выталкивается из формы с помощью выталкивателя. Заглушки сразу готовы к использованию, даже без дополнительной обработки, такой как отпуск и т.д.  Д-р инж. Ральф-Урс Гизен: «С помощью микропроизводства LSR на Babyplast 6/12 LSR мы хотим показать, насколько простым и, прежде всего, насколько экономичным может быть производство деталей из LSR с добавлением микрогранул с вспенивающим агентом.

Д-р инж. Ральф-Урс Гизен, управляющий директор UNIpace: «С помощью микропроизводства на литьевой машине Babyplast мы хотим показать, насколько простым и, прежде всего, насколько экономичным может быть производство деталей из LSR с уменьшенной плотностью». (Фото: UNIpace)

Данный проект является результатом совместной работы партнеров компании UNIpace из Кассельского университета и Института технологий материалов. Промышленными партнерами Babyplast также являются 2 Components Maschinenbau GmbH, (Мариенхайд), и CHT Germany GmbH, (Тюбинген).

По материалам https://www.k-aktuell.de/