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聚焦LSR四大加工难点,看手机防水微注射成型工艺

前硅胶密封圈(硅胶结构件)的核心加工生产技术是液体硅橡胶注射成型技术(LSR/LIM)。是指有一定形状的模型,通过压力将融溶状态的胶体(液体硅胶)注入摸腔而成型,一般包括混合、注射、硫化、脱件等步骤。


图LSR生产工艺及对应设备和模具


在这个过程中,LSR与传统热塑性胶料相比,在收缩率、脱模、模具材料、冷流道系统、温度控制等方面都存在较大区别,使得LSR的加工难度比普通热塑性胶要大。主要有四大加工难点。此外,艾邦建有手机防水技术交流群,欢迎长按如下二维码或添加小编微信:polytpe06,加入手机防水技术交流群,备注 “防水”,和专业的人士进行交流。


一、LSR四大加工难点

1

收缩率

LSR并不会在模内收缩,但它们在脱模和冷却后,常常会收缩2.5%-3%。至于究竟收缩多少,在一定程度上取决于该胶料的配方。


从模具角度考虑,收缩率可能受到几种因素的影响,其中包括模具的温度、胶料脱模时的温度,以及模腔内的压力和胶料随后的压缩情况。


制品的外形尺寸对其收缩率也有影响,较厚的制品的收缩率一般要比较薄者小。如果需进行二次硫化,则可能再额外地收缩0.5%-0.7%。


2

脱模

通过硫化的液体硅橡胶容易粘附在金属的表面,制品的柔韧性会使其脱模困难。


3

模具材料

模具托板常用非合金工具钢(no.1.1730,DINcodeC45W)制成,对于需承受170℃-210℃高温的模具托板,考虑到抗冲击性,应当用预回火钢(no.1.2312,DINcode40CrMn-MoS86)制造。对于设置模腔的模具托板,应采用经氮化或回火热处理的乙具钢制造,以确保其耐高温性能。


4

温度控制

LSR的模压要使整个模具的温度场均匀分布,以促进LSR均匀固化。以采用电加热方式为宜,通常是采用带形电热器、筒形加热器或加热板加热。


智能手机的防水硅胶圈多是在原有的金属配件上进行二次成型,同时体型比一般使用的硅胶圈更小,与机壳/配件配合程度要求更高,需要采用更加精密(微量)的注射成型技术,进一步提升难度。我们来看一下微注射成型工艺。


二、微注射成型工艺要求


精密注射成型关键在于模具制造、温度控制、上料压力控制等方面。模具制造难度在于毫米和微米级尺寸控制,进料等,温度控制要求保证进料,脱模的温度适宜稳定,上料压力控制会影响产品是否会产生气孔、缺陷率等方面,直接影响最终防水功能的可靠性。


表:微注射成型的工艺特征

特点

要求

原因

尺寸小

几微米到几厘米数量级,长宽比在1100之间

形状特殊

大流道和大浇口

特殊的分置的加热和冷却系统

保证聚合物在流动过程中可靠地控制和切换,以避免材料降解特殊的分置的加热和冷却系统动态控制模具温度

功能区复杂

高注射速度和高注射压力

(达数百至数千kg/cm2)


保证正确充模

改进的模具传感器、高精度模具导向装置、模具抽空系统、集成流道采集器和用于制品取出的机械手、自动浇口切除系统,以及在每个周期激活的模具清洗系统

控制生产工艺以及有

效处理和包装微注射

成型制品



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