Een mal van siliconenrubber is over het algemeen veel nauwkeuriger dan matrijzen die worden gebruikt voor het spuitgieten van thermoplasten.
Wanneer de meeste mensen aan siliconen denken, denken ze aan een zacht rubber dat wordt gebruikt voor fopspenen of implantaten. Toch is dit slechts een fractie van een hoogwaardig toepassingsgebied. Het thermohardende elastomeer is zeer stabiel bij hoge en lage temperaturen en bestand tegen vele andere omgevingsinvloeden.
Tekst en foto's: Liam van Koert Ze zijn verkrijgbaar van zacht tot zeer hard en zelfs zelfsmerende varianten zijn mogelijk. Maar het spuitgieten van siliconenrubber (LSR - Liquid Silicone Rubber) is een zeer nauwkeurige klus die niet voor iedereen weggelegd is. "Siliconenrubber is een wezenlijk ander materiaal dan conventionele kunststoffen", zegt Wietse Elzinga. Als voormalig kunststofspecialist bij Philips in Drachten heeft hij vaak met de siliconenbijl gehakt en behoort daarmee tot een selecte groep experts in Nederland die zowel de engineering als de productie van siliconen beheerst.
"Als Elzinga & Van Der Krieke BV zitten we graag in een zo vroeg mogelijk stadium met onze klanten. We ondersteunen hen bij het productontwerp, maken de mallen zelf en hebben ook de machines om kleine series van hoge kwaliteit te produceren. Met siliconen , zowel de machine als de mal zijn fundamenteel verschillend van andere technische kunststoffen, met name omdat siliconen een thermoharder zijn, wat betekent dat er geen granulaat wordt gesmolten en onder druk in de mal wordt gespoten, die vervolgens in de mal afkoelt en stolt. in de mal getransporteerd als een vloeibaar mengsel van twee componenten met een katalysator, waar ze vervolgens als door hitte in de mal vulkaniseren en hun vaste vorm krijgen.Eenmaal in de mal is er weinig controle over het juiste mengsel, het juiste bedenken matrijs en produceren met de juiste machine-instellingen is dan essentieel om tot een kwalitatief hoogwaardig eindproduct te komen", aldus Elzinga.
Het kiezen van het juiste mengsel, het bedenken van de juiste matrijs en het produceren met de juiste machine-instellingen is essentieel om tot een hoogwaardig eindproduct te komen.
Zoals gezegd, siliconen zijn er in vele soorten en maten. Bekend zijn volgens Elzinga de doorgaans zachte huistuin- en keukenvarianten die bijvoorbeeld voor fopspenen of telefoonhoesjes worden gebruikt. Minder mensen weten dat dit rubber als hardere variant ook in veel hoogwaardige toepassingen wordt gebruikt. "Siliconenrubber is een zeer aantrekkelijk materiaal omdat het zeer stabiel is in vergelijking met thermoplasten. Het behoudt zijn eigenschappen over een lange periode. Het heeft geen kruip en uitdroging en zal daarom niet snel barsten. Ook is de chemische bestendigheid hoog en is het is UV-bestendig en veroudert niet.Bovendien behoudt het zijn eigenschappen ook bij zeer lage en zeer hoge temperaturen.Het kan worden gebruikt in omgevingen van -70 °C, maar in extreme situaties ook van 200 °C. Voeg daarbij dat je ook qua stijfheid en hardheid vele kanten op kan - het is verkrijgbaar in hardheidsklassen van 10 Shore A tot en met de Shore D schaal - en je begrijpt waarom het het 'go to' materiaal is voor zo veel toepassingen zijn te vinden in de voedselverwerkende industrie en in ziekenhuizen, in toepassingen waar brandgevaar belangrijk is, of als afdichtingsmateriaal in extreme omgevingen. er worden hoogwaardige technische producten van gemaakt en er zijn zelfsmerende varianten op secrete olie net als tropische harde huid. Er zijn zelfs optische varianten waarmee lenzen voor koplampen worden gemaakt, omdat de warmteontwikkeling van high-power leds flink kan zijn. Enige nadeel is misschien de prijs. Dat is eigenlijk altijd boven de 5 euro per kilogram en kan oplopen tot 25 euro per kilogram. Dat is ook de reden dat de opdrachten die we krijgen heel vaak specials zijn en dat is precies waar we ons machinepark over hebben uitgelegd."
Elzinga legt uit dat speciale LSR-spuitgietmachines en speciale LSR-matrijzen een absolute voorwaarde zijn voor het verwerken van siliconen. Het proces is wezenlijk anders dan het verwerken van thermoplasten. "Siliconen komen hier altijd binnen in twee aparte componenten, die elk in een aparte doseerunit worden geplaatst. De samenstelling van deze componenten is per siliconenvariant anders en bepaalt de uiteindelijke eigenschappen van het eindproduct. De componenten worden proportioneel verpompt naar een statische menger, waar ze tot een laagviskeuze homogene gel komen.Het is belangrijk om te beseffen dat vanaf dit moment een exotherme uithardingsreactie optreedt, die 72 uur duurt bij kamertemperatuur, maar onder invloed van warmte kwadratisch versnelt. Dit proces heet vulkanisatie. Dat verklaart waarom je geen hotrunners gebruikt, maar koud injecteert en alleen de mal verwarmt. Afhankelijk van het product ligt de maltemperatuur ergens tussen de 150 en 200 °C."
Elzinga legt uit dat het oppompen naar de mixer en de uiteindelijke injectie niet met een plunjer gebeurt, maar met een servogestuurde schroeftransporteur om de stroom zo constant mogelijk te houden. Vanwege de lage viscositeit van het mengsel is de schroef voorzien van een veerbelaste terugslagklep om terugstroming te voorkomen. Ondanks dat er geen compressie is, is de instroom in de mal vrij snel. De injectietijden variëren meestal van 0,3 tot 1,5 seconden.
Links: Een 'hardware crypto wallet' van het Nederlandse bedrijf Cryptotag met een siliconen rubberen 'sleeve' gemaakt door Elzenga & Van der Krieke.
Rechts: Uitdagingen op de sleeve zijn de 0° releases over de gehele binnenkern. Beide uiteinden hebben een ondersnit. Dit wordt opgelost door ontkisten door middel van een open/dicht kerntrekbeweging in de richting van een lus over het gehele productoppervlak.
Naast dat je voor siliconen een ander type machine nodig hebt, worden er ook andere eisen aan de mal gesteld. Elzinga: "LSR-mallen zijn veel nauwkeuriger dan thermoplastische mallen. De toleranties zijn ongeveer 8 micron, waardoor je niet om vlakslijpen heen kunt. Ook het malontwerp is anders. Zo moet de mal eerst volledig gevuld zijn met een homogeen mengsel voordat het vulkanisatieproces begint. Eenmaal gestart is er niet veel meer aan af te stellen. Anderzijds biedt LSR wel de mogelijkheid voor het matrijsontwerp om slimme dingen te doen met ondersnijdingen, zodat er geen extra schuif of lifter gebruikt hoeft te worden. als het gaat om het lossen. En als het om enkele millimeters gaat, zijn vaak geen extra voorzieningen nodig. Dat biedt meer mogelijkheden voor productontwerp, daarom gaan we ook graag tijdens de ontwikkelfase met de klant om de tafel. the big picture: de producteisen met betrekking tot vorm en materiaaleigenschappen in relatie tot het vulkanisatieproces en de bijpassende matrijs er zijn meestal maar weinig bedrijven die alle benodigde kennis in huis hebben en productiemiddelen onder één dak. We zijn dan ook erg blij met onze uitzonderlijke positie."
Hier kun je een reactie achterlaten op het bericht. Om spam te voorkomen worden reacties pas gepubliceerd na beoordeling door de redactie.
Op 16, 17 & 18 november 2021 vindt in de Evenementenhal de 11e editie van vakbeurs Recycling plaats.
Digitale productietechnieken spelen een steeds belangrijkere rol binnen de technische...
Traditioneel wordt TechniShow gelijktijdig met ESEF Maakindustrie georganiseerd. ESEF Maakindustrie is...
Disclaimer/privacyverklaring Contact Colofon Inschrijven Adverteren Sitemap
Engineersonline Aansturen en regelen van vraag en aanbod Wie levert
© 2020 MYbusinessmedia Holding BV alle rechten voorbehouden