在过去的三到五年里,热固性液体硅橡胶(LSR)的注塑技术得到了快速的发展。LSR的注塑设计与刚性工程热塑料有着重要的差别,这主要是因为这两种橡胶的物理性质,如低粘度,固转液态供料机,流变学性质(快速固化),剪切变稀性质,以及较高的热膨胀系数等区别较大。由于LSR的粘度较低,因此它在注射成型过程中,即使在注射压力较低的情况下,填充流速也可以较快,但是为了避免空气滞留,对模具通风的要求更加严格。
总的来说,现代LSR的快速硫化的循环时间更短(某些情况下循环时间不到20秒),为了充分利用这一特性,加工机械、注射成型机以及部件转移系统等必须相互配合,作为一个高度集成的整体运作。
液体硅橡胶的注射成型是近年来橡胶加工中崛起的新工艺,该工艺的特点是可高速生产硅橡胶制品,将传统的四步法或五步法橡胶成型工艺减少为一步法,从而大大节省了能量和操作费用。
一般橡胶成型需要5-6个操作步骤:辗压、压延或挤出、压制、传送、注模和终产品的修边,而液体硅橡胶成型仅需要一个步骤:注射成型。这种加工方法设备简单,液体硅胶供料机,橡胶加工中常用的能耗大的设备,如滚轧机、挤出机和重型压制机等可由固定混合机和轻的注模机所取代,加工周期短,小部件一般只需10s,不需要混炼和预成型,固态改液态供料机,*的计量和输送由通用系统控制,可实现自动化操作。此外,由于注射压力低,硫化迅速,所以产品没有毛边。
目前所用的冷流道设备有两种基本类型,即闭合系统和开放系统,它们各有优缺点。注射循环中,供料机,闭合系统在每一个管道中都采用“开动销”或“针形阀”来控制LSR橡胶的流量。而开口系统则根据注射压力的大小,利用“收缩嘴”和阀门来控制物料的流量。与开口系统相比较,闭合系统典型的特点是在较低的注射压力下进行注塑。设备中可调控的“节流口”可以对不平衡的分流道以及物料的不同剪切变稀性能进行微调。缺点是对某些给定大小的部件和模具,设备需作额外的调整。开放系统利用通过喷嘴或者阀门的高剪切速率,在注射压力降低时,进行截流。一般情况下,开放系统的空腔填充时间要比闭合系统稍微短一些。开放系统由于分流道和喷嘴较小,空腔密度较高。分流道则要求自然平衡,并与物料本身的流变性能严格匹配。因为开放系统的流道尺寸较小,所以通常不用可调“节流口”,只需普通阀门就可以很好的控制流量,并获得压力点。