Formowanie metodą wtryskową (LIM)

Zalety formowania wtryskowego

Formowanie wtryskowe charakteryzuje się wysoką dokładnością wymiarową. Proces wtrysku pozwala na wytwarzanie wysokiej jakości detale bez konieczności wtórnego wykańczania i pozwala na uzyskanie znacznie krótszych czasów cyklów produkcyjnych niż inne procesy. Wady to wyższa cena form i maszyn, chociaż mogą one być kompensowane wyższą produktywnością.

Typowe zastosowania

Formowanie wtryskowe jest szczególnie zalecane do produkcji dużych ilości małych i średniej wielkości komponentów, takich jak:
 
  • Smoczki do butelek dla niemowląt
  • Pierścienie uszczelniające
  • Przyssawki do automatyzacji procesów produkcyjnych
  • Komponenty medyczne

Wybór materiału

Zarówno silikon stały jak i silikon ciekły są materiałami odpowiednimi do formowania wtryskowego.

Proces formowania wtryskowego

Dozowanie i mieszanie

LSR
 
Ciekły kauczuk silikonowy jest dostarczany w postaci dwukomponentowej, w pojemnikach 2 x 20kg lub w beczkach 2 x 200kg. Jednostka dozująca przepompowuje komponenty A i B bezpośrednio z pojemników lub beczek w stosunku 1:1 do miksera, i dalej do cylindra wtryskowego wtryskarki. W razie potrzeby, barwnik jest dostarczany do miksera oddzielną linią.
 
W mikserze statycznym nie ma ruchomych części. Materiał jest mieszany do jednorodnej postaci poprzez przeciskanie przez sztywne elementy mieszające wewnątrz miksera. Po wymieszaniu komponentów A i B materiał może być wtryśnięty do formy.
Wymieszany materiał jest dozowany i wtryskiwany do formy przez ślimak w cylindrze wtryskowym. Nowoczesne wtryskarki oferują precyzyjną kontrolę procesu wtrysku. 
 
HCR
 
Stały silikon może być dostarczany:
  • w postaci gotowej do przetwórstwa w formie bloków, pasków, wstążek, itp.
  • w postaci bazowego składnika, do którego trzeba dodać środki sieciujące oraz inne dodatki. Dodawanie odbywa się na walcarce.


Stały silikon jest podawany do cylindra wtryskowego wtryskarki albo bezpośrednio, w przypadku wstążek i pasków, lub poprzez specjalny cylinder z tłokiem.

Wtrysk i wulkanizacja

LSR – Są dwa sposoby doprowadzenia materiału do gniazda: z wlewem bezpośrednim, zimnokanałowym oraz z wlewem pośrednim (zimna dysza i gorąca tuleja). Każda z metod ma swoje zalety i wady.

Wlew bezpośredni

Materiał jest wtryskiwany do gniazda poprzez zimny kanał. System zimno kanałowy z zaworem igłowym ma dodatkowe zalety, jak mniejsze ścinanie przy wtrysku.

Zalety:
  • wyroby nie wymagają dodatkowej obróbki (brak wlewka i wypływek)
  • możliwy wysoki stopień automatyzacji
  • mniejsze zużycie materiału (brak wlewka)
 
Wady:
  • wysoki koszt projektowania i wykonania formy wtryskowej
  • wyższe koszty wielogniazdowej formy wtryskowej (wymagany oddzielny zimny kanał dla każdej formy)

Wlew pośredni

Materiał jest wtryskiwany do gniazda przez tuleję wtryskową i kanały wlewowe. Zwulkanizowany wlewek musi być usunięty w formy razem z produktem.
 
Zalety:
  • tańsze wykonanie formy
  • odpowiednie dla niskich i średnich wielkości serii
 
Wady:
  • większe zużycie materiału (odpad wlewka)
  • wymagana dodatkowa obróbka (usunięcie wlewka oraz wypływek)
  • nieodpowiednie dla systemów szybko-sieciujących (ryzyko podwulkanizacji w kanałach wlewowych) 
 
Temperatury oraz czasy sieciowania zależą od jakości systemu grzewczego oraz od materiału, wielkości i kształtu produkowanego detalu. Najczęściej ciekły silikon jest przetwarzany w temperaturze pomiędzy 150°C a 200°C. 

HCR
Stały silikon oferuje podobne zalety jak LSR. Natomiast z uwagi na większość lepkość materiału przekroje wlewka są większe.
Stały silikon jest przetwarzany w temperaturach od 150 do 200°C.

Usuwanie wyprasek

Zwulkanizowany silikon ma tendencję do przylegania do ścian formy. Ten problem można rozwiązać kilkoma sposobami.


Wielokrotne przejścia cyklu
Usuwanie wyprasek może być utrudnione na początku procesu. Po wielu cyklach, na formie odkłada się pochodząca z silikonu warstwa antyadhezyjna ułatwiająca usuwanie wyprasek.

Środki antyadhezyjne
Użycie specjalnych środków antyadhezyjnych wspomaga oddzielanie wyprasek od formy na początku procesu.

Wyposażenie dodatkowe
Detale mogą być usuwane przez użycie wypychaczy i szczotek lub jednostek zdmuchujących.