سیلیکون رابر مایع

سیلیکون رابر مایع (Liquid Silicone Rubber) چیست

سیلیکون رابر مایع (به انگلیسی: Liquid Silicone Rubber یا به اختصار LSR) یک سیلیکون بهبود یافته با پلاتین خلوص بالا است که با تغییر شکل پلاستیک کم پس از اعمال نیرو، پایداری زیاد و توانایی مقاومت دربرابر دماهای بالا و پایین را دارد. این ویژگی به سبب خواص خود برای تولید قطعات در زمانی که کیفیت بالا احتیاج است ماده ای ایده آل است. به علت طبیعت ترمو استیت این ماده، قالب گیری تزریقی سیلیکون رابر مایع نیازمند ملاحظات خاصی است. برای مثال مخلوط کردن توزیعی شدید، در حالی که تا قبل از هل داده شدن ماده داخل حفرهٔ گرم شده و ولکانس آن را در دمای پایین نگه می دارد.

از جهت شیمیایی، سیلیکون رابر مایع از خانواده ی الاستومتر های گرماسخت می باشد که دارای زنجیره ای اصلی از اتم های سیلیکون و اکسیژن پشت سر هم (و نه اتم های کربن) و گروه های کناری متیل یا وینیل می باشند. سیلیکون رابر مایع حدود ۳۰درصد از خانواده ی سیلیکون ها را تشکیل می دهد که آن ها را بزرگترین گروه از این خانواده می کند. سیلیکون رابر مابع خواص فیزیکی خود را در محدوده ی وسیعی از دماها حفظ می کند و وجود گروه های متیلی در این مواد آن را به شدت آبگریز می کند.

موارد استفاده از سیلیکون رابر مایع

کاربردهای معمول سیلیکون رابر مایع محصولاتی هستند که که نیاز به دقت بالا دارند مانند آب بند مکانیکی، اجزای آب بندی، اتصالات الکتریکی، اتصالات چندپینی، محصولاتی که برای نوزادان تولید می شوند که سطح نرم و صاف مطلوب است مانند شیشه شیر. از جمله مصارف پزشکی، ساخت مولاژهای بدن قسمت های مختلف بدن برای مصارف آموزشی پزشکی را می توان نام برد. همچنین وسایل آشپزخانه مانند قالب های شیرینی پزی، کاردک و غیره نیز از این موارد هستند. گاهی سیلیکون رابر مایع داخل قطعات دیگر که از پلاستیک های دیگر ساخته شده اند اورمولد (Overmolded) می شود.

ویژگی های سیلکیون رابر مایع

زیست سازگاری: تحت تست های فراوان، سیلیکون رابر مایع سازگاری بسیار بالایی با بافت های انسان و سیالات بدن نشان داده است. در مقایسه با سایر الاستومترها، LSR دربرابر رشد باکتری ها مقاوم است و برخلاف سایر مواد لکه و پوسیدگی برجا نمی گذارد. این ماده همچنین بی بو و بی مزه است و می تواند به گونه ای فرمول بندی شود که سخت گیری های FDA (سازمان غذا و داروی آمریکا) را نیز برآورده کند. ماده می تواند توسط روش های گوناگونی استرلیزه شود. مانند اتوکلاو بخار، اکید اتیلین (ETO)، اشعهٔ گاما، پرتو الکترونی و روش های متععد دیگر.

طول عمر بالا: قطعات سیلیکون رابر مایع می توانند در شرایط دمایی سخت مقاومت کنند. این خاصیت آن ها را برای مصارفی مانند قطعات زیر کاپوت خودروها و نزدیکی موتور امتخابی ایده آل می کند. قطعاتی که از تزریق سیلیکون رابر مایع تولید می شوند مقاوم در برابر آتش هستند و آب نمی شوند.

مقاومت شیمیایی: سیلیکون رابر مایع، مقاوم دربرابر آب، اکسیداسیون و برخی محلول های شیمیایی مانند اسیدها و قلیاها است.

ویژگی های مکانیکی: سیلیکون رابر مایع تغییرطول زیاد، حد مجاز تنش کششی و پارگی زیاد، انعطاف پذیری بالا و محدودهٔ سختی بین ۵ تا ۸۰ Shore A دارد.

ویژگی های الکتریکی: سیلیکون رابر مایع دارای خواص عایق عالی است؛ که یک گزینهٔ خوب را برای میزبانی از کاربردهای الکتریکی ارائه می دهد. در مقایسه با عایق های مرسوم، سیلیکون می تواند در دماهای بالاتر و پایین تری به کارگرفته شود.

شفافیت و رنگی بودن: سیلیکون رابر مایع از یک شفافیت ذاتی بهره می برد. این صفت امکان تولید محصولات قالب گیری شدهٔ رنگی و سفارشی را فراهم می کند.

فرایند قالب گیری تزریقی سیلیکون رابر مایع

سیلیکون رابر مایع در داخل بشکه ها رسانده می شود. به سبب چگالی پایین آن ها، این لاستیک ها می توانند از داخل خطوط لوله پمپ شوند به تجهیزات حرارت زیاد پمپ شوند. دو جزء از داخل یک مخلوط کن ایستا توسط پمپ اندازه گیری عبور داده می شوند. یک خمیر رنگ دهی نیز می توانند مانند سایر موادافزودنی قبل از ورود مواد به بخش مخلوط کن ایستا، به مواد اضافه شود. در مخلوط کن ایستا اجزا به خوبی مخلوط شده و به بخش اندازه گیری سرد ماشین قالب گیری تزریقی فرستاده می شوند. مخلوط کن ایستا یک مادهٔ بسیار همگن را ارائه می دهد.

سیلیکون رابر مایع شاخص چگالی پایینی دارد و نیازمند آب بندی خوب حفرهٔ قالب را نیاز دارد تا یک محصول نهایی بدون پلیسه را تضمین کند. چون تزریق در دماهای بالا انجام می شود، انقباض طبیعی و steel dilation ماده باید در مراحل طراحی ابزارهای LSR درنظر گرفته شود.

از بخش اندازه گیری ماشین قالب گیری تزریق، ترکیب از داخل یک سیستم راهگاه (رانِر) و درگاه ورودی (اسپرو) خنک شده به داخل یک حفرهٔ گرم شده که در آن ولکانس انجام می شود، فشار داده می شود. خنک کاری به تولید قطعات SLR این اجازه را می دهد که به تلفات موارد در حر صفر برسد، از بین بردن عملیات چیدن و ساخت (trimming and yielding) بازده اقتصادی را به شدت بالا می برد.

به سبب طبیعت چگالی سلیکون رابر مایع، این مایعات در فشارهای بالا (۵۰۰-۵۰۰۰psa) پمپ می شوند. مواد خام در دو ظرف نگهدارندهٔ جدا منتقل می شوند که با نام های ترکیبات A و B شناخته می شوند. معمولاً بخش B دارای کاتالیزگر است اما براساس نوع و برند سیلیکون متغیر است. دو جز A و B باید با نسبت مساوی، معمولاً با مخلوط کن ایستا، مخلوط شوند. رنگدانه های رنگی می تواند از طریق یک تزریق کنندهٔ رنگ که در تزریق با پمپ مواد قرار دارد قبل از ورود مواد به بخش مخلوط کن ایستا اضافه شود.

مزایا و معایب قالب گیری تزریقی سیلیکون رابر مایع

• تکرارپذیری فرایند
• ثبات دسته (ماده ای آماده برای استفاده)
• تزریق مستقیم (بدون اتلاف)
• زمان چرخهٔ کوتاه
• بدون پلیسه
• روند خودکار
• سیستم خودکار خارج کردن از قالب