Литьевые LSR-изделия – тема, с которой я работаю уже довольно долго. Часто новички думают, что это просто заливка силикона в форму. Это, конечно, упрощение. На самом деле, тут много нюансов, от выбора сырья до постобработки. Вообще, когда я только начинал, у меня тоже были иллюзии, но время и опыт научили ценить детали.
LSR, или термореактивный силикон, сильно отличается от обычного силикона. Основное отличие в процессе отверждения. Обычный силикон вулканизируется при высоких температурах и требует длительного времени. А LSR отверждается при относительно невысоких температурах, часто за считанные минуты. Это, безусловно, дает огромный плюс в скорости производства и позволяет делать более сложные детали.
Но не стоит забывать о характеристиках. LSR обладает отличной термостойкостью, гибкостью, химической стойкостью. И, конечно же, его способность к самосмазке и электрической изоляции делает его незаменимым во многих областях. В частности, у нас в компании ООО Чанчжоу Дэин Литьё Пластмасс (https://www.dymosu.ru) широко используются такие материалы в производстве автомобильных компонентов и компонентов для энергетических систем. Если рассматривать литьевые LSR-изделия, то мы фокусируемся на материалах с повышенной термостойкостью и стойкостью к химическим веществам.
Первая проблема, с которой мы сталкивались – это выбор подходящего материала. Кажется, что выбор огромен, но подобрать материал, который бы одновременно соответствовал всем требованиям по термостойкости, гибкости и долговечности – задача не из легких. Нужно учитывать не только рабочую температуру, но и воздействие различных масел, растворителей и других агрессивных сред. Эта проблема часто игнорируется на начальном этапе, что, в конечном итоге, приводит к браку.
Еще одна вечная проблема – усадка материала во время отверждения. LSR обладает довольно высокой усадкой, особенно в больших деталях. Это может привести к деформации детали и ухудшению ее геометрических размеров. Чтобы минимизировать эту проблему, необходимо тщательно рассчитывать размеры формы и учитывать усадку материала.
Причем здесь еще и газообразование. В процессе смешивания и заливки LSR может образовываться газ, который при отверждении приводит к пористости детали. Это особенно актуально для сложных геометрических форм, в которых газ не может свободно выходить. И тут очень важен правильный режим смешивания и дегазации материала.
Недавно у нас был случай, когда мы столкнулись с серьезными проблемами с пористостью в деталях для зарядных станций. Пришлось пересмотреть процесс дегазации и оптимизировать параметры заливки. Это заняло несколько недель и потребовало значительных затрат, но в итоге мы смогли решить проблему и улучшить качество продукции.
Процесс литья литьевых LSR-изделий, на первый взгляд, прост. Но на практике он требует точного контроля всех параметров. Основные этапы: подготовка формы, смешивание и заливка материала, отверждение, извлечение детали и постобработка.
Форма должна быть изготовлена с высокой точностью и иметь хорошую систему охлаждения. Использование материалов с высоким коэффициентом теплопроводности (например, алюминий) позволяет быстро охлаждать форму и сократить время отверждения материала.
Смешивание LSR – это отдельная наука. Необходимо соблюдать точные пропорции компонентов и обеспечивать равномерное смешивание. Использование специализированного оборудования для смешивания и дегазации позволяет получить материал с минимальным количеством пузырьков воздуха.
Важно контролировать температуру заливки. Слишком низкая температура может привести к неполному отверждению, а слишком высокая – к деформации детали. Режим отверждения также должен быть оптимизирован для каждого конкретного материала и формы.
Многокомпонентные формы – это, конечно, не всегда необходимо, но в некоторых случаях они могут существенно упростить процесс извлечения детали. Особенно это актуально для сложных геометрических форм.
При использовании многокомпонентных форм необходимо тщательно продумать систему каналов для отвода материала и обеспечить равномерное распределение давления во всех элементах формы. Иначе можно столкнуться с проблемами деформации и неравномерным отверждением.
Мы часто используем многокомпонентные формы для производства деталей для автомобильных жгутов проводов. Они позволяют легко извлекать сложные компоненты, не повреждая их.
Контроль качества – это неотъемлемая часть процесса литья литьевых LSR-изделий. Необходимо проверять геометрические размеры, внешний вид, механические свойства и другие параметры детали.
Для контроля геометрических размеров мы используем координатно-измерительные машины. Для проверки внешнего вида мы используем визуальный контроль и различные методы неразрушающего контроля.
Постобработка может включать удаление заусенцев, шлифовку, полировку и другие операции. Выбор методов постобработки зависит от требований к конечному виду и свойствам детали.
Ошибки при литье литьевых LSR-изделий случаются, и это нормально. Главное – уметь их выявлять и устранять. Самые распространенные ошибки: деформация детали, пористость, трещины, неполное отверждение. Причины этих ошибок могут быть различными: неправильный выбор материала, неверные параметры процесса, дефекты формы.
Например, деформация детали часто возникает из-за неправильного выбора материала или недостаточной жесткости формы. Пористость может быть вызвана газообразованием в материале или недостаточной дегазацией. Трещины могут возникать из-за слишком быстрого охлаждения материала или недостаточной термостойкости. Неполное отверждение может быть вызвано неправильным режимом отверждения или недостаточным временем отверждения.
Важно анализировать причины возникновения ошибок и принимать меры для их предотвращения. Например, можно улучшить систему охлаждения формы, оптимизировать параметры смешивания и дегазации материала, использовать более термостойкий материал, изменить режим отверждения.
В заключение хочу сказать, что литье литьевых LSR-изделий – это сложный и ответственный процесс, требующий глубоких знаний и опыта. Но при правильном подходе можно добиться отличных результатов и производить высококачественные детали для самых разных областей применения.