Привет всем! Если вы когда-либо работали с деталями из жидкого силиконового каучука (LSR) для медицинских приборов, автомобильных прокладок или бытовой электроники, вы знаете, насколько важно иметь подходящего формовщика, потому что не все машины LSR созданы одинаковыми. Как человек, который много лет занимается поставщиками формовочных машин LSR, я понимаю: когда клиенты спрашивают: «Какие фактические технические характеристики мне нужно учитывать для формовочных машин LSR?» Я не просто говорю кучу жаргона. Я разбиваю это на то, что имеет значение для вашего производства, качества и прибыли. Давайте углубимся в реальные характеристики, которые определяют или разрушают формовку LSR, здесь не будет скучных учебников.
Прежде всего, давайте начнем с сердцевины: LSR — это двухкомпонентный термореактивный материал, который очень быстро отверждается при нагревании, поэтому работа вашего формовщика состоит в том, чтобы смешивать, впрыскивать и отверждать его без проблем. Первая важная характеристика — это детали узла впрыска, в частности, размер выстрела и конструкция ствола. Большинство людей не осознают, что размер порции LSR измеряется в граммах отвержденного силикона, а не просто сырья, и он должен соответствовать размеру вашей детали. Если вы используете крошечное медицинское уплотнение, вам не нужен формовщик, созданный для крупных автомобильных компонентов, тратящий материал или вызывающий нестабильные выстрелы. Многие наши клиенты думают, что они могут использовать любую старую литьевую машину, но LSR нужен специальный цилиндр с шнеком с малым усилием сдвига — высокий сдвиг приведет к преждевременному затвердеванию силикона, сокращая время цикла. Вот почему наша литьевая машина TYM-W LSR имеет прецизионный цилиндр, который сводит к минимуму сдвиг; мы видели, как клиенты сократили процент брака на 12% только благодаря этой единственной настройке конструкции.
Далее: давление впрыска и скорость. LSR не похож на пластик, на который при необходимости можно надавить. Слишком сильное давление при использовании LSR может привести к сгоранию деталей (тонкие нежелательные линии материала) или повреждению хрупких форм, особенно микродеталей. Оптимальное давление обычно составляет от 500 до 1500 бар, в зависимости от сложности детали. Скорость также имеет значение: вам нужно вводить LSR достаточно быстро, чтобы заполнить форму до того, как она начнет затвердевать, но не так быстро, чтобы не образовались пузырьки воздуха. Наша термопластавтоматная машина TYM-W Toggle LSR имеет регулируемую скорость впрыска с контролем давления в реальном времени, поэтому операторы могут настраивать ее для каждого задания без догадок. Например, клиент, занимающийся формованием клавиатур смартфонов, использует более медленную и более контролируемую скорость впрыска с помощью нашей коленно-рычажной машины, чтобы каждый раз получать детали без пузырьков.
Еще есть сила зажима — это не подлежит обсуждению. Сила зажима измеряется в тоннах, и это давление, которое удерживает форму закрытой, пока вы впрыскиваете LSR. Если вам не хватит прижимной силы, вспышка испортит ваши детали. Если у вас их слишком много, вы без необходимости изнашиваете форму или машину. Для небольших деталей, таких как уплотнительные кольца, вам может понадобиться всего 20–50 тонн, а для более крупных деталей, таких как силиконовые чехлы для клавиатуры или автомобильные прокладки, может потребоваться более 100 тонн. Наша двухцветная / двухцветная машина TYM-W55T200 пользуется успехом у клиентов, занимающихся формовкой: ее усилие зажима в 55 тонн идеально подходит для небольших и средних двухцветных деталей LSR, а конструкция коленно-рычажного механизма на других наших моделях обеспечивает стабильный зажим на протяжении каждого цикла, без провалов, вызывающих блики.
Подождите, давайте поговорим о двухцветном и 2K-литье, потому что сейчас это огромный сегмент — медицинские устройства с мягкими силиконовыми уплотнениями поверх твердого пластика или потребительские детали из нескольких материалов. Многие клиенты не осознают, что обычные формовочные машины LSR не могут выполнять 2K, потому что у них нет синхронизированных узлов впрыска и вращения зажима. TYM-W55T200 создан именно для этого: он имеет два независимых литьевых цилиндра, вращающуюся плиту, которая меняет формы между материалами, и систему управления, которая синхронизирует впрыск, зажим и вращение, поэтому у вас не возникает проблем с выравниванием деталей. У нас есть клиент, производящий насадки для слуховых аппаратов из двух материалов, которые с помощью этой машины сокращают время цикла вдвое по сравнению с использованием двух отдельных одноцветных машин.
Еще одна характеристика, которую часто упускают из виду: температура и контроль отверждения. LSR отверждается при температуре от 120°C до 180°C, в зависимости от марки. Но ключевым моментом является постоянная температура по всей форме: горячие точки отверждают материал слишком быстро, а холодные места оставляют его недостаточно отвержденным (что делает детали слабыми или липкими). Большинство хороших формовщиков LSR имеют нагреваемые плиты с несколькими температурными зонами, а не только с одним нагревателем. Наши машины TYM-W имеют до 12 независимых температурных зон, поэтому даже для сложных форм с тонкими и толстыми секциями вы получаете равномерное отверждение. Однажды у меня был клиент, использующий толстую силиконовую прокладку, которая постоянно имела проблемы с отверждением, пока они не перешли на нашу машину с зональным контролем — количество недоотвержденных отходов за одну ночь упало с 8% до менее 1%.
Время цикла напрямую связано со временем отверждения, и именно здесь совпадают качество материала и характеристики формовочной машины. Время отверждения LSR обычно составляет от 30 секунд до 2 минут, но способность машины поддерживать стабильную температуру и быстро впрыскивать материал позволяет достичь минимального времени отверждения без дефектов. Многие более дешевые формовочные машины имеют медленное время нагрева, поэтому вы тратите 5-10 минут за цикл, просто ожидая, пока форма нагреется. Наши модели TYM-W нагреваются вдвое быстрее, что обеспечивает огромный прирост производительности при больших объемах производства. Для клиента, производящего 1 миллион силиконовых чехлов для телефонов в месяц, эти дополнительные 5 минут за цикл означали, что им потребовалась на одну машинную линию меньше, что сэкономило десятки тысяч первоначальных затрат.
Теперь давайте перейдем к элементам управления и автоматизации, потому что никому не нужна машина, в которой для каждого крошечного изменения требуется специализированный оператор. Современные формовочные машины LSR имеют элементы управления ПЛК с сенсорными экранами, которые позволяют сохранять рецепты деталей, регулировать давление/скорость/температуру несколькими нажатиями и отслеживать циклы в режиме реального времени. Некоторые даже имеют возможность подключения к Индустрии 4.0, поэтому вы можете отслеживать производство, выявлять проблемы до того, как они приведут к браку, и удаленно корректировать настройки. Все наши машины TYM-W оснащены удобной панелью управления — наши операторы обучают клиентов за полдня, а не за неделю, что является большой победой для малых и средних производителей, у которых нет огромной технической команды.
Подождите, давайте не будем забывать об обращении с материалом: LSR представляет собой двухкомпонентную систему, поэтому вам нужен смеситель, который поддерживает правильное соотношение частей A и B (обычно 1:1) без преждевременного отверждения. Плохое смешивание приводит к получению несовместимых компонентов, поэтому необходима система смешивания с принудительным вытеснением, а не только статический смеситель. Наши машины оснащены прецизионными смесительными насосами, которые поддерживают соотношение в пределах ±0,5%, поэтому даже микродетали имеют правильные свойства материала. Однажды у нас был клиент, которому отказывали в изготовлении деталей из-за того, что у его старого формовочного станка было неправильное соотношение — переход на наш TYM-W немедленно исправил это.
Поэтому, когда вы покупаете формовочную машину LSR, не смотрите только на тоннаж или размер порции. Спросите о: сдвиге узла впрыска, контроле температурной зоны, регулировке давления/скорости, точности смешивания и удобстве использования системы управления. Именно эти характеристики действительно влияют на качество ваших деталей и эффективность производства. Если вы работаете с деталями медицинского назначения, вам также может потребоваться совместимость с чистыми помещениями, для которых предназначены наши машины TYM-W — они имеют герметичные компоненты для защиты от пыли, поэтому они соответствуют требованиям FDA для чистых помещений класса 100 000.
Я понимаю, что разобраться в технологии изготовления форм LSR может быть непросто, но вам не обязательно делать это в одиночку. Мы поставляем эти машины уже более десяти лет и помогаем всем: от стартапов, тестирующих свою первую деталь, до крупных автомобильных брендов, масштабирующих производство. Если вам нужна одна горизонтальная машина, двухцветная установка или машина с переключателем для больших объемов печати, мы можем рассказать вам о характеристиках, которые точно соответствуют вашим потребностям. Никакого давления, никакого коммерческого жаргона — просто прямо говорите о том, что подойдет для ваших запчастей.
Если вы готовы перестать иметь дело с несовместимыми деталями LSR, высоким процентом брака или длительным циклом, обратитесь к нам, чтобы обсудить ваш проект. Мы поможем вам выбрать подходящую машину, будь то модель TYM-W, TYM-W55T200 или модель TYM-W Toggle, и позаботимся о том, чтобы у вас было все необходимое для бесперебойной работы производства. Не соглашайтесь на машину, которая ставит галочки на бумаге — выберите ту, которая создана для решения реальных задач по формованию LSR.
Ссылки
- Понимание формования жидкой силиконовой резины: основные характеристики оборудования и процесса. Общество инженеров по пластмассам, 2022.
- Показатели производительности литьевой машины LSR для крупносерийного производства. Журнал производственных процессов, Vol. 48, 2020, стр. 112-121.
- Двухцветный профиль LSR: особенности проектирования и возможности машины. Медицинское оборудование и диагностическая индустрия, 2021.