CN100519131C - 液态硅胶复合成型技术 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种液态硅胶复合成型技术，采用注塑工艺将双组分液态硅胶固化复合在尼龙零部件上，液态硅胶为A、B两组份，两组份在常温下按1∶1的比例经混合通过注射成型将液态硅胶复合在经预先加热的尼龙材料制品上；工艺控制条件如下：(1)液态硅胶混合时间8-12秒，(2)烘箱加热尼龙零部件时间10-20分钟、加热温度170±20℃，(3)注射填充压力30±10bar，保压30±10bar，保压时间7±2秒，(4)加料时上下模水冷却时间25±10秒，冷却水温度20±10℃，(5)上模温度125±10℃，下模温度130±10℃。采用本发明技术生产的液态硅胶复合材料制品的塑件外形尺寸精度达到IT6级以上、位置度公差达到IT7级以上。
Description
技术领域
本发明涉及塑料的成型，特别是指一种液态硅胶复合成型技术。
背景技术
现有单一液态硅胶(简称LSR)注射成型已经相当普遍，主要生产医用手套、奶嘴等产品。而随着国内汽车工业的发展，汽车零部件对材料的性能提出了更高的要求，汽车ABS制动系统电机就需要LSR与其它材料复合制成的复合材料零部件，但国内尚未发现有用LSR与其它材料复合制成复合材料成型产品的工艺方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就在于针对目前国内无法生产液态硅胶复合材料的状况，提供一种采用注射成型工艺生产液态硅胶复合材料制品的液态硅胶复合成型技术。本发明的液态硅胶复合成型技术采用注塑工艺将双组分液态硅胶固化复合在尼龙零部件上，液态硅胶为A、B两组份，两组份在常温下按1∶1的比例经混合通过注射成型将液态硅胶复合在经预先加热的尼龙材料制品上；工艺控制条件如下：(1)液态硅胶混合时间8-12秒，(2)烘箱加热尼龙零部件时间10-20分钟、加热温度170±20℃，(3)注射填充压力30±10bar，保压30±10bar，保压时间7±2秒，(4)加料时上下模水冷却时间25±10秒，冷却水温度20±10℃，(5)上模温度125±10℃，下模温度130±10℃。本发明液态硅胶复合成型技术生产原料的规格如下：
液态硅胶：A、B两种组份，其中A组分粘度450-490pas、B组分粘度380-400pas；
尼龙：PA66系列。
当进行液态硅胶复合材料制品生产时，将液态硅胶A、B两种组份材料通过200bar左右的压力在常温下经减压阀减压，减压为80bar左右的压力注入注塑机的混合腔中混合，按1:1比例混合，混合时间大约10秒；液态硅胶混合后，尼龙零件在170±20℃的烘箱内停留10～20分钟，将加热过的尼龙零件放入模具中，合模，充填压力30±10bar左右，保压30±10bar左右，保压时间大约7±2秒；在加料的同时通冷却水冷却上下模，冷却时间大约25±10秒，冷却水温度20±10℃，上模温度125±10℃，下模温度130±10℃，整个工作循环大约45-65秒，保压完成后，自动开模，取出零件，完成一个工作循环。在生产过程中，由于液态硅胶在180℃以上时很容易凝固，因此采用在模芯中通冷却水的方法进行隔热，使流道的温度保持在180℃以下，使液态硅胶不会在流道中凝固，解决了注射孔道堵塞以及模具设计的难题。注射成型及保压过程中采用30±10bar的压力，克服了塑件在外圆表面复合时易形成气泡及毛刺、飞边的缺陷。采用IT5级的模具制造精度，使复合后的塑件外形尺寸精度要求达到IT6级以上、位置度公差达到IT7级以上。本发明液态硅胶复合材料制品成品的到如下质量要求：
1、外形尺寸精度达到IT6，位置度达到IT7级，粗糙度3.2；
2、硅胶与塑件之间无气泡、飞边、毛刺；
3、固化后的硅胶内部无杂质、气泡等缺陷。
本发明的优点就在于由于采用本发明液态硅胶复合成型技术，生产的液态硅胶复合材料制品能够满足汽车生产零部件的质量要求，在生产过程中解决了注射孔道堵塞以及模具设计的难题，克服了塑件在外圆表面复合时易形成气泡及毛刺、飞边的缺陷，成型后的塑件外形尺寸精度达到IT6级以上、位置度公差达到IT7级以上。因此本发明的液态硅胶复合成型技术具有很好的推广前景。
具体实施方式
以下是本发明的一个实施例，本发明的实际使用并不局限于实施例。
实施例1 采用液态硅胶复合成型技术生产汽车ABS制动系统电机部件
主要设备：V4-S-85T-LSR注塑机，生产企业为台湾百塑企业股份公司，自制烘箱，自制模具。
V4-S-85T-LSR注塑机主要技术性能：加料马达额定转速：300rpm，螺杆直径：φ30mm，理论射出容量：99cm3，射出压力：1618bar，开模力：85吨，工作台尺寸：2.1 x 1.4 x 3.3米。
生产的零件为Siemens公司(西门子公司)ABS电机中的EBC440Brushcard(EBC440碳刷架)部件。
主要原材料：液态硅胶A、B组份，牌号为LSR 2651供应商为GE Bayer Silicones公司(拜耳公司)。单件用料6克左右。材料的主要性能参数：
在短裂点的延伸率：640％；
抗拉强度 ：9～12N/mm2；
密度(20℃) ：1.1～1.2；
粘度(A组份)：450～490pas；
粘度(B组份)：380～400pas。
塑料件的材料为：PA66 GF50，内含玻纤50％，供应商为台湾EMS公司，EBC440Brushcard(EBC440碳刷架)，该部件用于Siemens公司生产的汽车ABS制动系统电机，用量45克左右。
将液态硅胶A、B两种组份材料通过200bar左右的压力在常温下经减压阀减压，减压为80bar左右的压力注入注塑机的混合腔中混合，按1:1比例混合，混合时间大约10秒；液态硅胶混合后，尼龙PA66 GF50成型后的塑料零件在170℃左右烘箱内停留15分钟，将加热过的零件放入模具中，模具被先期加热，上模温度125℃、下模温度130℃，然后合模、充填压力40bar、保压25bar，保压时间8秒；在加料的同时通冷却水冷却上下模，冷却时间33秒、冷却水温度20℃，整个工作循环65秒；保压完成后，自动开模，取出零件，完成一个工作循环。生产的成品零件质量指标如下：
1、外形尺寸精度达到IT6，位置度达到IT7级，粗糙度3.2；
2、硅胶与塑件之间无气泡、飞边、毛刺；
3、固化后的硅胶内部无杂质、气泡等缺陷。
在生产过程中，采用在模芯中通冷却水的方法进行隔热，使流道的温度保持在180℃以下，使液态硅胶不会在流道中凝固，解决了注射孔道堵塞以及模具设计的难题。注射成型及保压过程中采用25bar的压力，克服了塑件在外圆表面复合时易形成气泡及毛刺、飞边的缺陷。采用IT5级的模具制造精度，使复合后的塑件外形尺寸精度要求达到IT6级以上、位置度公差达到IT7级以上。
实施例2 采用液态硅胶复合成型技术生产汽车ABS制动系统电机部件
主要设备：V4-S-85T-LSR注塑机，生产企业为台湾百塑企业股份公司，自制烘箱，自制模具。
V4-S-85T-LSR注塑机主要技术性能：加料马达额定转速：300rpm，螺杆直径：30mm，理论射出容量：99cm3，射出压力：1618bar，开模力：85吨，工作台尺寸：2.1 x 1.4 x 3.3米。
生产的零件为Siemens公司ABS电机中的EBC440 Brushcard(EBC440碳刷架)部件。
主要原材料：液态硅胶A、B组份，牌号为LSR 2651供应商为GE Bayer Silicones公司。单件用料6克左右。材料的主要性能参数：
在短裂点的延伸率：640％；
抗拉强度 ：9～12N/mm2；
密度(20℃) ：1.1～1.2；
粘度(A组份)：450～490pas；
粘度(B组份)：380～400pas。
塑料件的材料为：PA66 GF50，内含玻纤50％，供应商为台湾EMS公司，EBC440 Brushcard(EBC440碳刷架)，该部件用于Siemens公司生产的汽车ABS制动电机，用量45克左右。
将液态LSR A、B两种组份材料通过200bar左右的压力在常温下经减压阀减压，减压为80bar左右的压力注入注塑机的混合腔中混合，按1:1比例混合，混合时间大约10秒；液态硅胶混合后，PA66 GF50成型后的塑料零件在170℃左右烘箱内停留20分钟，将加热过的零件放入模具中，模具被先期加热，上模温度135℃、下模温度140℃，然后合模，充填压力30bar、保压30bar、保压时间7秒；在加料的同时通冷却水冷却上下模，冷却时间25秒、冷却水温度30℃，整个工作循环55秒，保压完成后，自动开模，取出零件，完成一个工作循环。生产的成品零件质量指标如下：
1、外形尺寸精度达到IT6，位置度达到IT7级，粗糙度3.2；
2、硅胶与塑件之间无气泡、飞边、毛刺；
3、固化后的硅胶内部无杂质、气泡等缺陷。
在生产过程中，采用在模芯中通冷却水的方法进行隔热，使流道的温度保持在180℃以下，使液态硅胶不会在流道中凝固，解决了注射孔道堵塞以及模具设计的难题。注射成型及保压过程中采用30bar的压力，克服了塑件在外圆表面复合时易形成气泡及毛刺、飞边的缺陷。采用IT5级的模具制造精度，使复合后的塑件外形尺寸精度要求达到IT6级以上、位置度公差达到IT7级以上。
Claims (6)
1、一种液态硅胶复合成型方法，其特征在于采用注塑工艺将双组分液态硅胶固化复合在尼龙零部件上，液态硅胶为A、B两组分，两组分在常温下按1∶1的比例经混合通过注射成型将液态硅胶复合在经预先加热的尼龙材料制品上；工艺控制条件如下：(1)液态硅胶混合时间8-12秒，(2)烘箱加热尼龙零部件时间10-20分钟、加热温度170±20℃，(3)注射填充压力30±10bar，保压30±10bar，保压时间7±2秒，(4)加料时上下模水冷却时间25±10秒，冷却水温度20±10℃，(5)上模温度125±10℃，下模温度130±10℃。
2、根据权利要求1所述的液态硅胶复合成型方法，其特征在于双组分液态硅胶的A组分粘度450-490pas、B组分粘度380-400pas；尼龙零部件材料为PA66系列。
3、根据权利要求1所述的液态硅胶复合成型方法，其特征在于工艺控制条件如下：(1)液态硅胶A、B组分在80bar压力下注入注塑机混合腔中混合，混合时间10秒，(2)烘箱加热尼龙零部件时间15分钟、加热温度170℃，(3)注射填充压力40bar，保压25bar，保压时间8秒，(4)加料时上下模水冷却时间33秒，冷却水温度20℃，(5)上模温度125℃，下模温度130℃。
4、根据权利要求1所述的液态硅胶复合成型方法，其特征在于工艺控制条件如下：烘箱加热尼龙零部件时间20分钟，注射填充压力30bar，保压30bar，保压时间7秒，加料时上下模水冷却时间25秒，冷却水温度30℃，上模温度135℃，下模温度140℃。
5、根据权利要求1所述的液态硅胶复合成型方法，其特征在于注塑工艺使用台湾百塑企业股份公司生产的V4-S-85T-LSR注塑机。
6、根据权利要求1所述的液态硅胶复合成型方法，其特征在于生产的成品零件外形尺寸精度达到IT6，位置度达到IT7级，粗糙度3.2；硅胶与塑件之间无气泡、飞边、毛刺；固化后的硅胶内部无杂质、气泡。
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