Технологии производства силиконовой продукции

Силиконовые изделия востребованы во многих сферах. Особый состав и сочетание полезных свойств позволили им стать частью и повседневности. В этой статье расскажем о качествах, где используют, а также о технологиях производства.

Что такое силикон

Силикон – сложно устроенный неорганический полимер. Главный элемент в составе — кремний, благодаря ему материал получил своё название — «силициум». К основному элементу прикрепляются молекулы кислорода. Образованная цепочка соединяется с углеродными водородными группами.

В зависимости от сферы применения в изделия могут добавляться регулирующие свойства изделия вещества, красители и т.д.

Возможные варианты силикона: жидкости, гели, эластомеры, смолы.

Преимущества

Несмотря на простой состав, материал обладает конкурентными качествами. Последнее определило выбор многих предприятий в пользу силиконовой продукции.

К «сильным сторонам» относится:

  • устойчивость к УФ-излучению, высоким и низким температурам: продукт сохраняет свои свойства даже при значениях от -60ºϹ до +250ºϹ;
  • не воспламеняется;
  • обладает свойствами диэлектрика;
  • экологически чистый состав;
  • эластичность;
  • устойчивость к действию щелочей, спиртов, пару;
  • долговечность.

Отдельно стоит отметить способность материала выдерживать радиационное облучение. Допустимое значение — до 90 Мрад.

Применение

Силиконовые изделия несмотря на идентичный основной состав могут содержать добавки. Последние отвечают за присутствие дополнительных свойств у продукции. Поэтому изделия могут относиться к классу пищевых, медицинских, промышленным, санитарным и т.д.

Силикон применяется в составе:

  • соединительных шлангов, трубок — для перемещения веществ;
  • изолирующих проводов;
  • уплотнителей, прокладок.
  • капельниц, аппаратов ИВЛ;
  • шнуров и профилей для герметизации стыков при работе с высокими температурами воздуха, топливом, излучением.
  • резины в составе электроприборов;
  • изделиях для защиты от воспламенения;
  • посуды для выпекания и заморозки и т.д.

Обзор технологий производства

Сфера применения и требования к изделию, а также стоимость влияют на выбор метода производства. К ним относятся:

  • формовка при комнатной t;
  • 3D – печать моделирование методом наплавки;
  • с помощью литья из резины высокой консистенции;
  • посредством литья под давлением.

Формовка при комнатной t

Для создания силикона используются: основа RTV и формы из разных материалов. Чаще всего — из пластика или металла. Производят на 3D принтере.

К «плюсам» технологии относится:

  • доступный для производства материал;
  • для отверждения подходит комнатная температура;
  • нет надобности использовать доп оборудование.

Главный минус — время на отверждение материала — до нескольких часов. Также для выпуска продукции всегда нужна качественная форма.

3D-печать

Метод относится к аддитивным технологиям. В отличие от стандартного производства деталей с помощью заготовки и дальнейшей ее коррекции, 3D-моделирование и печать использует основу и наращивает на неё слои изделия.

Преимущества:

  • высокая скорость изготовления;
  • быстрая окупаемость оборудования;
  • не нужно контролировать процесс в отличие от метода формовки.

Недостатки:

  • неточности в создании тонких элементов;
  • на оборудовании выгодно производить небольшие партии.

Метод создания из резины высокой консистенции

Компрессионная технология с использованием формовки HCR. Для изготовления продукта материал устанавливают между двумя пластинами, которые после нагревания сжимаются и давят на основу. Материал начинает просачиваться по линии разделения.

«Плюсы»:

  • подходит для выпуска деталей небольшого размера;
  • нет надобности использовать дорогое оборудование.

«Минусы»:

  • не подходит для выпуска деталей сложной геометрической формы.
  • продолжительный процесс изготовления.

Литьё под давлением

При производстве используют жидкий силиконовый каучук — LSR.

Имеет несколько методов создания продукции:

  • формование;
  • формование двух сторон;
  • микроформование.

«Плюсы»:

  • производит силиконовую продукцию с высокой точностью.

«Минусы»:

  • дорогое оборудование;
  • цена 1 экземпляра в партии выше при аналогичных способах производства.

Методы переработки силиконовой резины

Применяют два основных способа:

  1. Формование в прессе. Различают компрессионное — материал помещается в нижнюю часть формы; трансферное — смесь помещается в загрузочную камеру и под действием верхнего затвора попадает в гнездо формы через трансферный канал. На резину воздействуют высокая температура и давление. Выемку производят с помощью внешней и внутренней смазки. Метод подходит для изготовления прецизионных деталей.
  2. Экструзия. Бывает: вертикальная — материал перерабатывается под действием сил тяготения; для производства нужны высокие помещения, специальное обслуживание. Горизонтальная: смесь попадает в шоковую камеру благодаря системе валов. Переработка не требует специального обслуживания и большой площади. Формование происходит через экструдер. При движении к фильере смесь нагревается, уплотняется. В фильере силикон принимает форму профиля, сохраняет её после вулканизации в шоковой камере. Подходит для производства шлангов, профилей, лент.

Силиконовые изделия популярны не только благодаря качествам материала, но и возможности производить продукты, учитывая нужды предприятия. Стоимость, объемы, дополнительные свойства — показатели, которые влияют на итоговый выбор технологии производства. Прежде чем утвердить окончательный вариант партии, производители могут предложить выпуск небольшой модели. Так клиент может объективно оценить и согласовать свойства и форму будущего продукта.