دليل عملية حقن المطاط السيليكوني السائل

على مر السنين، أثبتت عملية قولبة حقن مطاط السيليكون السائل جدواها في إنتاج قطع متينة ومرنة بكميات كبيرة لمختلف مصنعي السيليكون. تشرح هذه المقالة كيفية تنفيذ عملية القولبة هذه بشكل صحيح خطوة بخطوة.

ما هي عملية حقن LSR؟

إذا تساءلت يومًا عن عملية قولبة حقن مطاط السيليكون السائل ، فهي طريقة تُستخدم لإنتاج أجزاء دقيقة ومرنة ومعقدة ومتينة من مطاط السيليكون. يُعدّ محفز البلاتين والسيليكون المُشكّل للقاعدة أول مادتين يتم دمجهما في هذه التقنية. بعد ذلك، يُحقن المزيج ويُعالج بالحرارة في قالب لإنتاج أجزاء سيليكون مرنة. ومن الأمور المهمة التي يجب ملاحظتها في هذه العملية هو الخلط المكثف للمركبين مع الحفاظ على درجة حرارة منخفضة قبل نقلهما إلى التجويف الساخن ثم معالجتهما بالحرارة. والهدف من معالجة مطاط السيليكون بالحرارة هو الحصول على أجزاء أو منتجات صلبة.

عملية حقن LSR خطوة بخطوة

إن عملية حقن المطاط السيليكوني السائل هي طريقة أكيدة لإنتاج العديد من أجزاء المطاط. ومع ذلك، فإن المطاط السيليكوني السائل مصنوع من جزأين هما محفز البلاتين وميثيل هيدروجين سيلوكسان (يعمل كمثبط مترابط وكحولي). دعونا نلقي نظرة عميقة على العملية خطوة بخطوة لكيفية تنفيذ هذه الطريقة في معالجة السيليكون.

اختيار ماكينة حقن البلاستيك LSR

لكي تتم عملية حقن السيليكون LSR بشكل فعال، تحتاج إلى استخدام آلة صب عالية الجودة لأنها تقوم بمعالجة LSR عن طريق وضعها مباشرة في القالب.

يأخذ LSR شكل القالب بعد الإنتاج. يوضح الجدول أدناه أجزاء ماكينة التشكيل والغرض الرئيسي منها:

ملاحظة: عادةً ما يكون القالب على نفس شكل مطاط السيليكون:

اختيار مواد LSR

LSR المستقر بالحرارة، وLSR المقاوم للعوامل الجوية، وLSR المقاوم للبخار، وما إلى ذلك هي أنواع مطاط السيليكون السائل التي يمكنك استخدامها في عملية قولبة LSR بالحقن.

ومع ذلك، فإن ما يحدد نوع المادة الخاصة بك يعتمد على متطلباتك واحتياجاتك الفعلية.

أثناء هذه العملية، تحتاج إلى تغذية LSR في البرميل البارد لآلة حقن السائل ثم معالجتها عن طريق دفعها داخل قالب ساخن. لكي يعالج القالب LSR، يمكن استخدام أنظمة الجريان الباردة أو الساخنة.

يتم معالجة الممر بالكامل باستخدام الجزء المصنوع من السيليكون والذي يجب إزالته عند استخدام نظام الممر الساخن. وفي الوقت نفسه، تحتفظ مادة LSR بظروفها المبردة في نظام الممر البارد لتعليق فرص معالجة الممر.

تغذية مادة LSR في آلة القولبة بالحقن

في هذه المرحلة، تحتاج إلى الاستفادة من براميل الإمداد. أضف مادة السيليكون المكونة للقاعدة ومكونات محفز البلاتين من مركبات LSR إلى بدلة الضخ.

ملاحظة: تستخدم أجزاء مطاط السيليكون السائل (محفز البلاتين وميثيل هيدروجين سيلوكسان) برميل التزويد كحاوية. أما أصباغ الألوان والمواد المضافة الأخرى فلها حاوية منفصلة.

حقن LSR في وحدة القياس

بعد مرحلة التغذية، يأتي دور نظام الحقن في تطبيق الضغط على مادة السيليكون السائلة لتغذيتها في مضخات القياس. تذكر أن عملية تشكيل مطاط السيليكون السائل قد تكون محدودة بسبب ضغط التعبئة ومعدل الحقن. 

يمكنك تجاوز الضغط الزائد والوميض في التجويف والبوابة عن طريق ضبط ضغط الحقن. في حالة الحاجة إلى تصنيع أجزاء سيليكون ذات أشكال هندسية معقدة، يمكنك تحسين سطح الحقن عن طريق تقسيمه إلى عدة خطوات. 

خلط مكونات المطاط السيليكوني السائل

في هذه المرحلة، تقوم مضخة القياس الآلية بخلط جزأين السيليكون (محفز البلاتين وميثيل الهيدروجين سيلوكسان)، مما يضمن المساواة بنسبة 1:1 مع توفيرهما في وقت واحد.

يمكن تعديل نسبة الخلط في الماكينة حتى حوالي 5% من النسبة 1:1. عند إجراء هذا التعديل، لا يكون هناك تأثير كبير على العملية أو خصائص المادة النهائية.

أجزاء حقن المطاط السيليكوني السائل

للحصول على أجزاء LSR عالية الجودة، كل ما عليك فعله هو اتباع العملية المطلوبة أدناه:

الخطوة 1: ضع مادة السيليكون السائل في تجويف القالب

الخطوة الثانية: تأكد من تسخين تجويف القالب مسبقًا

الخطوة 3: سيقوم نظام العداء المبرد بنقل جميع المواد إلى تجويف القالب.

الخطوة الرابعة: تبدأ عملية الفلكنة في تشكيل الأجزاء المصنوعة من السيليكون.

يجب أن تكون قوة التثبيت كافية للتأكد من عدم فتح القالب عند الضغط عليه بواسطة التجويف وتقليل الوميض. الغرض من معسكر القالب هو ضمان إحكام تجويف القالب طوال عملية حقن السيليكون السائل.

معالجة LSR 

تبدأ عملية معالجة السيليكون عندما تلامس مادة LSR القالب الساخن. ومع ارتفاع درجة حرارة القالب، يرتفع معدل معالجة مادة LSR. ومع ذلك، يُنصح بمراقبة بعض أنواع درجات حرارة حقن المطاط السيليكوني السائل. وهذا يعني أن بعض درجات الحرارة الافتراضية للدرجات المئوية تتراوح بين 120 إلى 160 درجة. ومع ذلك، يجب أن يكون نوع المادة ومعلمات العملية الإضافية عاملاً يجب مراعاته فيما يتعلق بتعديل نطاق درجة الحرارة هذا أم لا.

يتم تطوير شبكة البوليمر للسيليكون من خلال المعالجة، مما يساعد على الحد من حركة السلسلة. عند الانتهاء من عملية الخفض، تزداد اللزوجة حتى يتحول LSR إلى مادة صلبة مرنة. 

أجزاء LSR المعالجة بعد المعالجة

عندما تصل نسبة المعالجة إلى 75 إلى 95% بواسطة أجزاء LSR المصبوبة بالحقن، فإن أجزاء LSR تخرج من القالب. وعندما يحدث هذا، يتم إيقاف الضرر المحتمل مثل التمزق أو التشوه تلقائيًا. تذكر أنه يمكن تحقيق التحويل الكامل عند استخدام عملية ما بعد الخبز أو المعالجة اللاحقة.

ومع ذلك، لا تحتاج جميع تركيبات المطاط السيليكوني وتطبيقاته إلى المعالجة اللاحقة. ولكن في معظم الحالات، يوصي موردو مواد السيليكون بتسخين الأجزاء بسبب القذف من أجل عمر افتراضي أطول.

الغرض من التسخين هو التأكد من التحويل الكامل لأجزاء السيليكون، وهو أمر ضروري للحصول على خصائصها النهائية. الوقت الذي يستغرقه مطاط السيليكون بعد المعالجة هو 4 ساعات عند 200 درجة في الفرن.

قدرات الإنتاج في مجال حقن المطاط السيليكوني السائل

في عملية التحقق من قدرات الإنتاج لقولبة الحقن، إليك بعض الاعتبارات الرئيسية التي يجب عليك أخذها في الاعتبار:

• صب لقطة واحدة: ما تحتاج إلى استخدامه لعملية القولبة بالحقن هنا هو مادة سيليكون سائلة واحدة فقط.
• صب متعدد اللقطات: هنا، هناك حاجة إلى الجمع بين LSR والركيزة والبوليمر. بالإضافة إلى اثنين أو أكثر من البوليمرات للحصول على أجزاء مطاطية سيليكونية معقدة.
• أوفيرمولدينغ: تتضمن هذه العملية تشكيل مطاط السيليكون السائل ليحيط بالجزء النهائي أو الركيزة.
• القولبة الدقيقة: تعتبر عملية حقن المطاط السيليكوني السائل مثالية للأجزاء المعقدة والصغيرة. يجب أن يكون الجرام أقل من 1 جرام.
• القوالب الصحية: تتطلب هذه العملية إنتاج أجزاء من المطاط السيليكوني السائل في بيئة منظمة ومرتبة حتى يتمكن السيليكون من خدمة تطبيقات السيليكون الصحية المختلفة. يمكنك استخدامها في الغرف البيضاء أو الغرف الأكثر صرامة مثل شهادات ISO المختلفة للغرف النظيفة.

فوائد عملية حقن LSR

كما تعلم، من الممكن إنتاج أجزاء معقدة ودقيقة باستخدام عملية حقن المطاط السيليكوني السائل. ومع ذلك، هناك فوائد أخرى مثل:

• المتانة: يمكن للأجزاء المصبوبة باستخدام LSR أن تتحمل اختبار الزمن نظرًا لمقاومتها الممتازة للأشعة فوق البنفسجية والأوزون وعزلها الكهربائي العالي. ولهذا السبب يتم استخدامها الحشايا، وسائد التبطين، والأدوات الإلكترونية، وما إلى ذلك.
• منتج عالي الدقة: من الممكن إنشاء أجزاء معقدة ذات تسامح ضيق باستخدام السائل تقنية صب السيليكون. وبما أن المادة قادرة على التدفق إلى الأجزاء المعقدة من تجاويف القالب، فهذا يعني أن هناك مساحة لإعادة إنتاج الأبعاد والميزات فعليًا.
• فلاش مخفض: نظرًا لأن صب السيليكون السائل يتميز بانخفاض اللزوجة، فهذا يعني أنه يمكن ملء تجاويف القالب بالمطاط السيليكوني السائل، وبالتالي تعليق تطور الوميض. عادةً، يتم تقليل الحاجة إلى عمليات التشذيب أو التشطيب بعد صب القالب.
• المعالجة الآلية: يمكنك إجراء عملية حقن المطاط السيليكوني السائل تلقائيًا دون أي اتصال بالبيئة الخارجية. أي أنه توجد آلة يمكنك حقن المطاط السيليكوني السائل فيها. يعمل هذا الإجراء تلقائيًا على إيقاف الأخطاء المحتملة التي يمكن أن يرتكبها البشر.
• جودة متسقة: نظرًا لأن مادة مطاط السيليكون السائل موزعة بالتساوي في القالب، فسيكون هناك اتساق في الجودة مع وجود اختلافات قليلة أو معدومة بين كل قطعة.
• الإنتاج بكثافة الإنتاج بكميات ضخمة: عندما تستخدم مطاط السيليكون السائل الحديث، يمكنك إنتاج أجزاء مصبوبة من السيليكون السائل معقدة بتكلفة فعالة وبكميات كبيرة.
• تقليل النفايات المادية: لا يتسبب صب السيليكون السائل في تلويث البيئة لأنه لا يوجد الكثير من المواد المهدرة أثناء عملية صب الحقن. بالإضافة إلى ذلك، يمكنك إعادة تدوير مواد السيليكون لصنع عناصر أخرى إذا كان هناك نفايات.
• تعزيز السلامة: تعتبر هذه الطريقة في معالجة السيليكون آمنة للعاملين، حيث لا يحتاجون إلى الدخول إلى منطقة التشكيل. ويمكن استخدام الروبوتات أو المزالق أو الأحزمة الناقلة لإزالة الأجزاء ونقلها من ماكينة التشكيل بالحقن. وبهذا، يتم ضمان احتمالات الحروق أو غيرها من مشكلات السلامة.

تطبيقات حقن السوائل

نظرًا لتعدد استخدامات حقن المطاط السيليكوني السائل، فستجده في العديد من الصناعات مثل:

• المركز الطبي والصحي: إن التوافق الحيوي لقوالب المطاط السيليكوني السائل يجعله طريقة مثالية لتصنيع المعدات الطبية. فهو مثالي لصنع المعدات الطبية مثل أنظمة إدارة السوائل، وأنظمة التوصيل، وأقنعة التنفس، والقسطرات، والأختام، ومكونات التكنولوجيا الحيوية، وما إلى ذلك نظرًا لقدرته على ملامسة الجلد البشري لفترة أطول.
• صناعة السيارات: تتميز السيليكونات المصنوعة من خلال عملية القولبة بالحقن بمقاومة درجات الحرارة العالية، مما يمنحها القدرة على العمل بشكل مثالي بالقرب من المحركات ومصادر الحرارة الأخرى. تُستخدم في إنتاج الأغطية الإلكترونية والتجمعات والموصلات وأختام الشفة والأختام الشعاعية وما إلى ذلك في صناعة السيارات.
• القطاع الصناعي: يعد السيليكون السائل المستخدم في عملية القولبة بالحقن مثاليًا لصنع الأختام والحشيات في القطاع الصناعي نظرًا لمقاومته الممتازة للحرارة والمواد الكيميائية والأشعة فوق البنفسجية.
• الالكترونيات: يتميز LSR بخصائص عزل كهربائي ممتازة تجعله مناسبًا لإنتاج الموصلات ولوحات المفاتيح والأختام والحشيات المقاومة للماء والأزرار وما إلى ذلك.
• منتجات المستهلك: يتم إنتاج المنتجات الاستهلاكية مثل أدوات المطبخ، واللهايات، والألعاب، وأدوات العناية الشخصية، والساعات اليدوية وما إلى ذلك باستخدام مطاط السيليكون السائل بسبب متانة المادة وسهولة تنظيفها ومرونتها.

خاتمة

أخيرًا، تُعد آلة تشكيل المطاط السيليكوني السائل جهازًا يضمن الدقة والإنتاج الضخم لأجزاء مختلفة من المطاط السيليكوني السائل المصبوب. إن الرجوع إلى أجزاء الآلة ووظائفها في هذه المقالة سيمنحك فهمًا أفضل لكيفية الاستفادة من الآلة بشكل أفضل في عملية تشكيل المطاط السيليكوني السائل بالحقن.

المزيد من الموارد:

آلات السيليكون: أنواعها ووظائفها وعملياتها – المصدر: TOGOHK

خرطوم السيليكون مقابل خرطوم المطاط: ما الفرق؟ – المصدر: TOGOHK

قولبة رغوة السيليكون: كل ما تحتاج معرفته – المصدر: TOGOHK

سدادات الأذن المصنوعة من السيليكون مقابل سدادات الأذن المصنوعة من الإسفنج - الفروقات التي يجب معرفتها - المصدر: TOGOHK

المطاط الرغوي مقابل المطاط الإسفنجي – الاختلافات الفريدة – المصدر: TOGOHK