Tutto quello che c'è da sapere sulla gomma siliconica liquida

Un materiale in gomma siliconica liquida è un elastomero polimerizzato al platino in due parti che può essere iniettato in una cavità dello stampo per fabbricare una parte. L'LSR è molto versatile nell'industria degli elastomeri ed è presente in un'intera gamma di parti, dai prodotti di consumo ai dispositivi medici e tutto il resto.

L'intervallo di temperatura operativa per LSR può essere compreso tra -65°C e 150°C, con brevi picchi fino a 260°C. Con la cura post, offre un set di compressione molto basso e può soddisfare un basso degassamento fino a TML <1% e CVCM <0,1%.. Questi polimeri sono traslucidi, il che significa che possono essere pigmentati per adattarsi a qualsiasi esigenza di colore. LSR ha anche tempi di ciclo rapidi e una minore movimentazione delle materie prime, il che si traduce in tempi di consegna più rapidi e maggiore produttività.

Per aiutare i produttori a liberare tutto il potenziale di questo materiale, abbiamo raccolto tutto ciò che devi sapere sulla gomma siliconica liquida.

Fare il polimero

Esistono un paio di modi diversi per creare il polimero di base per un LSR. Come tutti i materiali elastomerici, è necessaria una reazione di polimerizzazione per creare catene molecolari. I gruppi vinilici e metilsilossano vengono polimerizzati per formare catene di polidimetilsilossano. Queste catene forniscono resistenza e flessibilità al materiale. Questo processo lo cambierà dai componenti di partenza liquidi, quasi acquosi, alla forma base più viscosa dell'LSR. È qui che anche molte altre proprietà possono essere progettate nel materiale.

Una volta creato il polimero principale, il materiale viene rinforzato normalmente con silice pirogenica. A differenza dei materiali organici in cui il riempitivo preferito è il nerofumo o le argille (materiali pigmentati), i materiali LSR utilizzano altri silicati per rinforzare le catene polimeriche e aggiungere resistenza alla trazione al materiale.

Da qui, il materiale viene diviso in due metà e il catalizzatore (platino) e il reticolante vengono aggiunti a metà separate. Ciò aumenta notevolmente la durata di conservazione di questi materiali. Quando mescolati insieme, c'è una vita lavorativa breve degli LSR, in media di circa otto ore. Dividendo queste metà, il materiale può potenzialmente essere conservato per anni senza preoccuparsi che si indurisca durante quel periodo.

Tipi di LSR

Esistono molti tipi di materiali LSR. Alcuni includono:

• Gradi medici: Nelle fasi successive, otterrà un LSR spogliato di estraibile per applicazioni mediche, che hanno requisiti molto sensibili per evitare l'interazione con i tessuti. La rimozione degli estraibili aumenta anche la resistenza del materiale. Questi gradi sono generalmente suddivisi in restrittivi (impianto inferiore a 30 giorni) e non limitati (impianto superiore a 30 giorni). La composizione di questi gradi è normalmente la stessa, ma è il livello di test di biocompatibilità che è stato eseguito sul materiale. Molti fornitori stabiliscono i file master della FDA per aiutare i clienti a ottenere l'approvazione del proprio dispositivo medico.

• Autolubrificante: Fluidi incompatibili possono essere miscelati nei componenti. Una volta che il silicone si indurisce, questo materiale fiorirà in superficie per creare una superficie scivolosa. Quindi, al silicone viene aggiunto dall'1,5 al 3 percento di un fluido fenilico, a seconda della quantità di fluido che il cliente desidera far fiorire.

• Conduttivo: Il nerofumo di grado conduttivo viene aggiunto ai componenti LSR. Questi gradi hanno proprietà meccaniche molto buone rispetto ai siliconi caricati con particelle metalliche e possono scendere fino a 9 ohm-cm di resistività di volume.

• Autolegatura: Vengono aggiunti promotori di adesione. Ciò offre un'adesione senza primer a vari substrati. Il materiale funziona bene su nylon caricato vetro, acciaio inossidabile, alluminio e polisulfoni. Offre una soluzione perfetta per le guarnizioni composite per ridurre i componenti di assemblaggio o fornire una tenuta ancora migliore tra due componenti accoppiati.

• Raggio opaco: Il solfato di bario viene aggiunto per consentire il rilevamento della parte in silicone ai raggi X. Funziona bene per applicazioni mediche come drenaggi di ferite e cateteri.

• FLSR: Il fluoro viene fatto reagire alla catena polimerica e può essere miscelato tipicamente con un rapporto 60/40 o aLSR al 100% in fluorosilicone (FLSR)polimero. Il vantaggio è un silicone altamente resistente per carburanti e oli. In genere, questi FLSR non soddisfano gli attuali standard MIL per il fluorosilicone. Al momento non esistono polimeri FDA per uso alimentare o medico.  

• Ritardante di fiamma: La maggior parte della gomma LSR soddisferà la classificazione UL 94 HB senza alcun additivo. Classificazioni più elevate, come V1 o VO, richiedono additivi che rilasciano acqua quando vengono decomposti.

• Cura rapida: Proprio come con un etilene propilene in cui viene aggiunto un terpolimero con doppi legami, un produttore di LSR può determinare il livello di reticolazione dell'elastomero controllando la quantità di gruppi funzionali aggiunti come siti di polimerizzazione nel materiale. Ciò si traduce in una maggiore reattività per produrre tempi di ciclo molto rapidi per la produzione in serie di parti in silicone.

Il processo di produzione LSR

Quando un silicone ad alta consistenza viene portato nella nostra struttura, ha quasi sempre bisogno di una sorta di manodopera per trasformarlo in una dimensione e forma modellabile. Nella maggior parte dei casi, tutto ciò che serve è che il materiale sia dimensionato e sagomato per la cavità dello stampo - che è indicato come eseguire il materiale.

Alcuni materiali hanno una fase aggiuntiva di aggiunta di cure al materiale (che sono state tralasciate per aumentare la stabilità a scaffale del materiale). Un LSR rimuove tutti questi passaggi. Ecco uno sguardo al processo di produzione LSR:

• I componenti LSR A + B vengono generalmente forniti in un secchio da 5 galloni o in un fusto da 55 galloni. Un kit di pompaggio controllato dal processo preme sulle tazze per forzare il materiale nel miscelatore statico e alimentarlo nell'unità di iniezione.

• Quindi, i flussi di pigmento possono essere aggiunti e controllati. Nell'iniezione, il materiale della pressa verrà ulteriormente miscelato con una vite e spinto in avanti per creare un "colpo" di materiale, o la quantità necessaria per riempire lo stampo.

• Dopo che il materiale è stato iniettato nello stampo, rimarrà bloccato insieme per polimerizzare l'LSR. Quindi, un operatore o un robot rimuoverà il prodotto indurito dallo stampo e il ciclo si ripeterà. È un processo molto rapido ed efficiente, che in genere dura in media 30 secondi.
  

• Al contrario, con un materiale organico o un silicone ad alta consistenza, il tempo medio di ciclo per realizzare un pezzo è di circa sei o più minuti. I materiali induriti con perossido impiegano ancora più tempo, in genere circa nove minuti. LSR può portare a un notevole risparmio sui costi di manodopera rispetto a un materiale siliconico ad alta consistenza.

• Passaggi secondari come il post cottura possono aiutare a ridurre la volatilità e migliorare il set di compressione. E il processo di deflashing rimuove il flashing indesiderato. Viene quindi pulito per rimuovere materiale estraneo e imballato per la spedizione.