Apakah langkah-langkah yang terlibat dalam proses pengacuan suntikan logam pengkapsulan silikon cecair?

Silikon cecair-acuan suntikan logam bersalut (acuan bersepadu silikon cecair dan sisipan logam) ialah proses di mana silikon cecair (LSR) disuntik ke dalam acuan di bawah suhu dan tekanan tinggi menggunakan mesin pengacuan suntikan, di mana ia bergabung dengan sisipan logam pra{1}}dan memejal untuk membentuk produk komposit. Teras proses ini adalah memastikan ikatan yang kuat antara logam dan silikon, ketepatan dimensi dan kualiti penampilan. Langkah-langkah proses khusus adalah seperti berikut:

Pengeluaran Automatik Silikon Cecair-Acuan Suntikan Logam Bersalut
I. Peringkat Persediaan Awal

1. Reka Bentuk dan Pemilihan Sisipan Logam

Berdasarkan keperluan fungsi produk, tentukan bahan (cth, keluli tahan karat, aloi aluminium, besi), bentuk (mengekalkan ruang untuk pengkapsulan silikon untuk mengelakkan kepekatan tegasan yang disebabkan oleh sudut tajam), dan toleransi dimensi (biasanya dikawal dalam ±0.02mm untuk memastikan keserasian acuan).

Permukaan sisipan perlu mempunyai-"struktur tetulang ikatan" pratempah, seperti alur cetek, benjolan atau benang (untuk membantu penambat mekanikal dan menambah baik lekatan silikon).

2. Pemilihan dan Penyediaan Resin Silikon Cecair (LSR).

Pemilihan: Pilih LSR yang sesuai berdasarkan keperluan prestasi produk (cth, kekerasan, rintangan suhu, rintangan kakisan). Contohnya, LSR gred-perubatan mesti memenuhi piawaian FDA, manakala LSR gred-perindustrian mestilah-tahan minyak dan{6}}tahan.

Pemprosesan Bahan Mentah:

Timbang dua-komponen LSR (komponen A mengandungi pelekat asas + mangkin, komponen B mengandungi pelekat asas + agen pemautan silang) mengikut nisbah (biasanya 1:1 atau 10:1). Ralat hendaklah Kurang daripada atau sama dengan 0.5% (ketidakseimbangan dalam nisbah akan membawa kepada pemvulkanan yang tidak lengkap atau kekerasan/kelembutan yang berlebihan).

Mencampur dan Mengacau: Gunakan pengadun khusus untuk mengacau pada kelajuan rendah selama 3-5 minit, kemudian kacau pada kelajuan tinggi selama 5-10 minit untuk memastikan keseragaman (elakkan perbezaan prestasi tempatan).

Penyahgasan Vakum: Degas di bawah vakum -0.095MPa selama 5-15 minit untuk mengeluarkan udara yang dimasukkan semasa pencampuran (buih udara akan menyebabkan pelekat tidak mencukupi dan mengurangkan kekuatan dalam produk).

II. Pra-rawatan Sisipan Logam (Langkah Kritikal)

Keadaan permukaan logam secara langsung mempengaruhi lekatan pelekat silikon. Proses berbilang-langkah "pembersihan + pengaktifan + kekasaran" diperlukan:

1. Penyahgris dan Penyingkiran Minyak

Tujuan: Untuk mengeluarkan minyak pemotongan, karat-minyak pencegah, cap jari dan bahan organik lain daripada permukaan logam (gris boleh mengasingkan silikon daripada logam, menyebabkan penyahlaminasi).

Kaedah:

Pembersihan Ultrasonik: Gunakan agen pembersih neutral (seperti penyahgris beralkali) untuk pembersihan ultrasonik pada 60-80 darjah selama 10-20 minit (sesuai untuk bahagian struktur yang kompleks; getaran frekuensi tinggi menghilangkan kesan minyak yang kecil).

Pengelap Pelarut: Untuk bahagian kecil yang jitu, rendam dalam alkohol atau isopropil alkohol dan kemudian lap dengan kain bebas-lin (elakkan daripada menggaru permukaan).

Kriteria Penerimaan: Filem air berterusan di permukaan (titisan air tidak naik), iaitu, "Ujian filem air lulus".

2. Kekasaran Permukaan

Tujuan: Untuk meningkatkan kekasaran permukaan (nilai Ra dikawal antara 1.6-6.3μm) dan meningkatkan lekatan mekanikal melalui "saling mengunci fizikal" (silikon mengisi lubang untuk membentuk struktur berlabuh).

Kaedah:

Letupan pasir: Gunakan 80-zarah pelelas alumina 120 mesh pada tekanan 0.3-0.5MPa untuk meletupkan permukaan, menghasilkan permukaan kasar yang seragam (perlu berhati-hati untuk melindungi kawasan tidak berkapsul untuk mengelakkan sisihan dimensi).

Goresan Kimia: Untuk logam lengai seperti keluli tahan karat, gunakan larutan goresan berasid (seperti campuran asid hidrofluorik dan asid nitrik) untuk mengetsa permukaan, mewujudkan ketidakteraturan mikroskopik (sesuai untuk bahagian ketepatan; kedalaman goresan mesti dikawal kepada Kurang daripada atau sama dengan 0.05mm).

3. Pengaktifan Permukaan (Pilihan tetapi Disyorkan)

Tujuan: Untuk membentuk "lapisan peralihan" pada permukaan logam melalui tindakan kimia, meningkatkan pertalian kimia antara silikon dan logam (terutamanya untuk logam lengai seperti keluli tahan karat dan aloi aluminium).

Kaedah:

Salutan dengan agen gandingan silane (cth, KH-550, KH-560): Cairkan agen gandingan (kepekatan 2%-5%), tutup permukaan logam dengan rendaman, semburan atau lap dan kering pada 60-80 darjah selama 15-30 minit untuk membentuk lapisan ikatan aras molekul.

Rawatan plasma: Mengebom permukaan dengan oksigen atau plasma argon (500-kuasa 1000W) selama 30-60 saat untuk memperkenalkan kumpulan aktif seperti kumpulan hidroksil dan karboksil, meningkatkan tenaga permukaan (mesra alam sekitar dan bebas residu, sesuai untuk produk mewah).

III. Penyediaan Acuan Silikon Cecair dan Nyahpepijat

1. Reka Bentuk dan Pemprosesan Acuan

Acuan mesti memenuhi keperluan berikut:

Kedudukan sisipan yang tepat: Betulkan sisipan dengan pin kedudukan, magnet atau pengapit untuk memastikan tiada anjakan semasa pengacuan suntikan (toleransi kedudukan Kurang daripada atau sama dengan 0.01mm).

Reka Bentuk Pelari dan Venting: Pelari hendaklah licin dengan kawasan keratan-berubah secara beransur-ansur (untuk mengelakkan pembentukan silikon). Kedalaman alur pengudaraan hendaklah 0.02-0.05mm (untuk mengelakkan udara terperangkap daripada menyebabkan silikon terik atau tidak mencukupi).

Rintangan Suhu: Bahan acuan hendaklah keluli acuan kerja panas S136 atau H13 (tahan kepada suhu melebihi 180 darjah, tahan kakisan), dan permukaan hendaklah digilap hingga Ra0.02-0.05μm (untuk memastikan permukaan silikon licin).

2. Prarawatan acuan

Pembersihan: Lap rongga acuan, pelari dan komponen kedudukan dengan alkohol untuk mengeluarkan minyak dan pemfailan logam (untuk mengelak daripada mencemarkan silikon atau menggaru produk).

Memohon Ejen Pelepasan (Pilihan): Untuk rongga yang kompleks, sejumlah kecil silikon-agen pelepas khusus (seperti silikon-berasaskan) boleh disembur, tetapi jumlah itu mesti dikawal (jumlah yang berlebihan akan mengurangkan lekatan antara silikon dan logam).

Prapemanasan: Naikkan suhu acuan kepada 120-180 darjah (dikawal oleh pengawal suhu acuan, dengan perbezaan suhu Kurang daripada atau sama dengan ±5 darjah untuk memastikan pemvulkanan seragam).

IV. Pengacuan Suntikan dan Pemvulkanan

Proses pengacuan suntikan dan pemvulkanan diselesaikan menggunakan mesin pengacuan suntikan silikon cecair:

1. Sisipkan Kedudukan

Peralatan manual atau automatik meletakkan sisipan logam yang telah-prarawat ke dalam slot penentududukan acuan, memastikan tiada senget atau longgar (sisihan kedudukan mestilah Kurang daripada atau sama dengan 0.1mm, jika tidak salutan silikon yang tidak sekata akan berlaku).

Sisipan logam besar boleh dipanaskan hingga 60-80 darjah (untuk mengurangkan turun naik suhu acuan dan mengelakkan pengawetan pramatang silikon apabila bersentuhan dengan logam sejuk).

2. Penutupan Acuan dan Suntikan

Acuan ditutup (daya pengapit dikira berdasarkan kawasan unjuran produk, biasanya 50-200kN), dan skru mesin pengacuan suntikan menyuntik LSR yang dinyahgas ke dalam rongga acuan melalui pelari.

Kawalan Parameter:

Tekanan Suntikan: 5-30MPa (Tekanan tinggi untuk bahagian-berdinding nipis, tekanan rendah untuk bahagian berdinding tebal untuk mengelakkan anjakan sisipan).

Kelajuan Suntikan: 10-50mm/s (Kelajuan yang terlalu pantas boleh menyebabkan terperangkap udara, kelajuan yang terlalu perlahan boleh menyebabkan pengawetan pramatang silikon dalam pelari).

Jumlah Suntikan: Kawalan yang tepat adalah penting (terlalu banyak akan mengakibatkan limpahan, terlalu sedikit akan menyebabkan bahan tidak mencukupi), biasanya 5%-10% lebih daripada isipadu rongga (untuk mengimbangi pengecutan pemvulkanan).

3. Pemvulkanan dan Pengawetan

Silikon mengalami-tindak balas pemautan silang pada suhu tinggi (120-180 darjah ) acuan, pengawetan secara beransur-ansur (masa pemvulkanan dilaraskan mengikut ketebalan produk: kira-kira 10-15 saat untuk ketebalan 1mm, meningkat sebanyak 5-10 saat untuk setiap tambahan 1mm).

Tekanan Penahanan: Kekalkan tekanan penahanan 5-10MPa semasa pemvulkanan (untuk mengelakkan lekukan yang disebabkan oleh pengecutan silikon).

V. Pemprosesan-pasca dan Pemeriksaan

1. Demolding dan Trimming

Selepas acuan dibuka, keluarkan produk menggunakan pin ejektor atau lengan robot (elakkan daya tarikan untuk mengelakkan silikon koyak atau detasmen sisipan logam).

Pemangkasan: Keluarkan lebihan silikon menggunakan bilah atau mesin pemangkas kriogenik (-30 darjah kemerosotan suhu rendah denyar) (ketebalan denyar mestilah Kurang daripada atau sama dengan 0.1mm untuk memastikan penampilan yang boleh diterima).

2. Pemvulkanan Sekunder (Pilihan)

Untuk produk yang memerlukan rintangan suhu tinggi dan bahan meruap rendah (cth, perubatan, gred makanan), pemvulkanan sekunder dalam ketuhar diperlukan: membakar pada suhu 180-200 darjah selama 2-4 jam (untuk mengeluarkan sisa molekul kecil dan meningkatkan kestabilan prestasi).

3. Pemeriksaan Kualiti

Rupa: Periksa permukaan silikon untuk mengesan buih, calar, pelekat yang hilang dan sisipan logam yang terdedah.

Dimensi: Gunakan mesin pengukur koordinat untuk memeriksa dimensi utama (cth, ketebalan silikon, jumlah panjang; toleransi mesti memenuhi keperluan lukisan).

Lekatan: Lakukan ujian pengelupasan (gunakan mesin ujian tegangan untuk menarik antara muka silikon dan logam secara menegak; kekuatan pengelupasan mestilah Lebih daripada atau sama dengan 1.5 N/mm, tanpa delaminasi untuk penerimaan).

Prestasi: Ujian rintangan suhu (-60 darjah ~200 darjah berbasikal), rintangan air (IP67/IP68), dan rintangan penuaan (ujian penuaan UV) mengikut keperluan.

Ringkasan Utama

Prarawatan logam adalah penting untuk memastikan lekatan (pembersihan, kekasaran, dan pengaktifan semuanya penting).

Suhu acuan, parameter suntikan dan masa pemvulkanan mesti dipadankan dengan tepat (menjejaskan kualiti produk dan kecekapan pengeluaran).

Peralatan automatik (seperti penempatan sisipan robotik dan pemeriksaan automatik) boleh meningkatkan kestabilan pengeluaran besar-besaran.

Proses ini digunakan secara meluas dalam komponen elektronik (seperti lengan kalis air penyambung), peranti perubatan (seperti lengan pelindung jarum infusi), dan bahagian automotif (seperti cincin pengedap sensor), antara bidang lain.