Warning: Undefined array key 2 in /home/newsi871/domains/silicone-molding.ru/public_html/wp-content/mu-plugins/hermes-geo.php on line 464

Warning: foreach() argument must be of type array|object, null given in /home/newsi871/domains/silicone-molding.ru/public_html/wp-content/mu-plugins/hermes-geo.php on line 464

Конструкция литника пресс-формы LSR для силиконовых деталей на заказ: типы литников, правила расчёта размеров и вопросы заказчика

При литье под давлением жидкой силиконовой резины (LSR) литник — это место, где материал входит в полость пресс-формы, и именно этот элемент в наибольшей степени определяет качество детали. Неудачно спроектированный литник оставляет на изготовленных на заказ силиконовых деталях — уплотнителях, прокладках, О-кольцах, клапанах, сильфонах и медицинских компонентах — заметный след, облой, линии сварки или недожжённые участки. Правильно спроектированный литник обеспечивает чистое автоматическое отделение, равномерное вулканизацию и стабильные размеры от цикла к циклу. В этом руководстве рассмотрены четыре типа литников, применяемых в оснастке для LSR, конкретные правила расчёта размеров, которыми пользуются наши инженеры, а также вопросы, которые заказчики OEM должны задать изготовителю пресс-форм для LSR до размещения заказа.

Почему конструкция литника так важна при литье LSR

Вязкость LSR при температуре впрыска составляет примерно 500–5000 Pa·s, впрыск выполняется под давлением 80–200 bar, а вулканизация в пресс-форме происходит при 170–200 °C в течение 30–180 секунд в зависимости от толщины стенки (обычно 1–4 mm). Поскольку LSR — термореактивный материал, дожжёвшийся в литнике или литниковой системе сырьё является отходом: его нельзя измельчить и повторно использовать. Таким образом, литник определяет характер заполнения, скорость сдвига, удаление воздуха, равномерность вулканизации и величину следа, остающегося на готовой детали. Большинство эстетических и функциональных дефектов, которые мы наблюдаем при передаче оснастки от других поставщиков, восходят к решениям по литнику, принятым ещё до начала обработки стали.

ДефектПричина, связанная с литникомУстранение через литник
Облой по линии разъёма или у литникаПрилив плёночного литника слишком толстый (более 0.5 mm) либо изношенный запорный узелВосстановить прилив до 0.2–0.5 mm; перефрезеровать или подрегулировать подкладками плиту литника
След от литника на уплотнительной поверхностиТочечный литник расположен на функциональной поверхностиПеренести литник; на уплотнительных поверхностях удерживать след от литника ≤0.1 mm
Линии сварки в уплотнителяхОдиночный точечный литник на кольцевой геометрии; фронты потока встречаютсяПерейти на кольцевой литник для концентрического заполнения без линий сварки
Неполная заливка в тонких сеченияхЗаниженное сечение точечного литника ограничивает подачу вязкого LSRУвеличить литник до 1.0 mm; проверить запас давления в диапазоне 80–200 bar
Подгорания (эффект дизеля)Воздух захвачен в тупиковой зоне из-за неудачного положения литникаПеренести литник в зону последнего заполнения; добавить вентиляцию у фронта потока

Четыре типа литников и область их применения

В пресс-формах для LSR применяются четыре семейства литников. Правильный выбор зависит от геометрии детали, уплотнительной функции, числа полостей и способа удаления детали из литниковой системы.

Тип литникаТипичная детальСлед от литникаЧисло полостей
Точечный литник, 0.4–1.0 mmМалые уплотнители, клапаны, медицинские компонентыНаплыв 0.05–0.15 mm; автоматическое отделение за счёт прочности на разрыв при распрессовкеМалое и среднее число полостей
Плёночный литник, прилив 0.2–0.5 mmТонкостенные прокладки, мембраны, сильфоныМинимальная линия облоя; риск облоя при износе приливаМалое число полостей, широкие или плоские детали
Кольцевой литникО-кольца, торцевые уплотнители, кольцевые прокладкиКонцентрический кольцевой след; удаляется обрезкой или отрывомСреднее число полостей
Клапанный литник (холодноканальная система)О-кольца крупных тиражей, медицинские компонентыТочечный след с герметичным запиранием; полностью автоматическое отделениеБольшое число полостей, 16–128 полостей

Для деталей твёрдостью Shore A 30–70 точечные и клапанные литники отделяются чисто, поскольку прочность LSR на разрыв позволяет литниковой системе отойти от литника малого диаметра, не разрывая деталь.

Правила расчёта размеров и расположения литников

Наши конструкторы пресс-форм применяют шесть правил в каждом инструменте для LSR. Используйте их для проверки любой предложенной для ваших деталей схемы литников:

  1. Впрыск в наиболее толстое сечение стенки. При толщине стенки 1–4 mm размещайте литник в самом толстом месте, чтобы материал двигался в сторону более тонких сечений; это обеспечивает полное уплотнение полости до того, как вулканизация замедлит течение. Время вулканизации возрастает примерно от 30 секунд при толщине 1 mm до 180 секунд при 4 mm.
  2. Не располагайте литники на уплотнительных поверхностях. Целевая высота следа от литника 0.05–0.15 mm допустима на некритичных поверхностях, но на статических или динамических уплотнительных поверхностях должна составлять ≤0.1 mm — в идеале быть равной нулю. Если геометрия вынуждает разместить литник рядом с уплотнением, направьте его на технологический отвод.
  3. Подбирайте сечение точечного литника под диапазон вязкости. Точечный литник 0.4–1.0 mm работает с вязкостью LSR 500–5000 Pa·s. Используйте сдвиговое разжижение в литнике — высокая скорость сдвига снижает вязкость во время впрыска — но не уменьшайте сечение до такой степени, чтобы появились струйное заполнение, подгорания или неполная заливка.
  4. Балансируйте литниковые системы многополостных пресс-форм. Каждая полость должна заполняться при равном давлении в пределах окна впрыска 80–200 bar. Применяйте моделирование течения, а в холодноканальных инструментах механически выравнивайте длину и диаметр ветвей литниковой системы, чтобы все полости вулканизировались одинаково при 170–200 °C.
  5. Активно охлаждайте плиту холодноканальной системы. Термоизолированные или водоохлаждаемые плиты литниковой системы удерживают LSR в литнике ниже температуры вулканизации, пока полости остаются горячими. Это полностью исключает отходы литниковой системы — критично для медицинского производства и пресс-форм с большим числом полостей.
  6. Заранее определяйте направление следа и способ отделения. Решите, будет ли деталь отрываться от точечного литника, вырубаться или автоматически сбрасываться с клапанных литников, и убедитесь, что направление следа от литника согласуется со сборочными и контрольными чертежами.

Чек-лист заказчика: вопросы об литнике для изготовителя пресс-форм для LSR

Именно качество литника проверяет заявления изготовителей оснастки. Задайте эти вопросы до подписания заказа — квалифицированный поставщик ответит на все них конкретными цифрами, а не общими фразами.

ВопросХороший ответ
Кто проектирует схему литников?Штатные конструкторы оснастки, использующие моделирование заполнения полости и библиотеки литников, специфичные для LSR, — не скопированные из термопластичных инструментов
Изготавливаете и обслуживаете ли вы пресс-формы собственными силами?Да — изготовление пресс-форм на заказ собственными силами и собственный ремонт, поэтому износ литника (например, прилива плёночного литника) устраняется за дни, а не за месяцы
Как контролируется след от литника?Измерения CMM у литника с обеспечением ±0.05 mm на критичных уплотнительных размерах, с документированием в рамках формализованной системы контроля качества
Покрывает ли отчёт FAI зону литника?Да — инспекция первой партии включает высоту следа от литника, качество отделения и замеры уплотнительной поверхности в зоне расположения литника
Холодноканальная система или клапанный литник для моего числа полостей?Термоизолированная или активно охлаждаемая холодноканальная система с точечными литниками до ~16 полостей; клапанные литники для большего числа полостей — в обоих случаях нулевой отход литниковой системы
Какой ресурс пресс-формы и какое обслуживание литников вы прогнозируете?Более 1 млн циклов с плановым осмотром плиты литника; сменные вставки литников для экономичной замены

Частые вопросы

Каков типичный след от литника на детали из LSR?

Типичная высота следа от точечного литника составляет 0.05–0.15 mm. На уплотнительных поверхностях требование строже — ≤0.1 mm, а на критичных уплотнительных размерах мы удерживаем ±0.05 mm с помощью измерений CMM. Клапанные литники с герметичным запиранием дают самый маленький и наиболее стабильный след.

Какой тип литника лучше для силиконовых О-колец и прокладок?

Для О-колец и кольцевых торцевых уплотнителей применяйте кольцевой литник: он обеспечивает концентрическое заполнение и устраняет линии сварки, которые становятся путями утечки. Для тонких плоских прокладок плёночный литник с приливом 0.2–0.5 mm даёт практически нулевой след. Крупносерийное производство О-колец выигрывает от клапанных литников в холодноканальной системе с автоматическим отделением.

Используются ли в пресс-формах для LSR горячеканальные или холодноканальные системы?

Пресс-формы для LSR используют холодноканальные системы — термоизолированные или активно охлаждаемые плиты, которые удерживают материал в литнике ниже температуры вулканизации, пока полости работают при 170–200 °C. В отличие от горячеканальных систем для термопластов, это даёт нулевой отход литниковой системы, что важно, поскольку вулканизированный силикон нельзя переработать повторно. Клапанные литники на холодноканальной системе — стандартный выбор для большого числа полостей.

Заключение

Качество детали из LSR выигрывается или теряется именно на этапе проектирования литника. Точечный, плёночный, кольцевой и клапанный литники имеют чётко определённую область применения, а правила расчёта размеров — точечные литники 0.4–1.0 mm, приливы плёночных литников 0.2–0.5 mm, след от литника ≤0.1 mm на уплотнителях — настолько конкретны, что заказчик должен требовать их исполнения называя конкретные величины. В компании World Strong Rubber 28 лет производства по стандартам ISO 9001 / ISO 13485 и собственное проектирование и изготовление пресс-форм означают, что решения по литнику принимают те же инженеры, которые будут изготавливать, запускать и обслуживать вашу оснастку.

Пришлите нам чертежи или трёхмерные модели, и мы вернём обзор DFM, в котором укажем расположение литника, риск следа от литника и способ отделения на каждой критичной характеристике — прежде чем вы примете решение об изготовлении пресс-формы. Запросите расчёт стоимости уже сегодня.

Полезные материалы: изготовление пресс-форм на заказ · контроль качества · литьё LSR под давлением · экскурсия по заводу