Silikon-Kompressionsformen: Prozess, Anwendungen und Wann Sie es verwenden sollten

Silikon-Kompressionsformung formt vorgemessenen hochkonsistenten Gummi in ausgehärtete Teile im Inneren eines erhitzten, geschlossenen Formmaterials im Inneren einen Bruchteil des Werkzeugs verbrauchen, den flüssiger Silikonkautschuk (1TP15 T) erfordert Silikonkautschuk-Kompressionsformen ist ein Herstellungsprozess, der mit einer Platte, einem bearbeiteten Formhohlraum und einer Presse beginnt, die das Polymer unter Hitze und Druck komprimiert Wenn Ihr Jahreslauf zwischen 500 und 50.000 Teilen mit einfacher bis mäßiger Geometrie liegt, ist dieser kostengünstige Weg normalerweise die leisere, kostengünstigere Antwort als das Aufspritzen eines 1 TP15-Source-Materials 1, wenn Sie die Kosten-Bands auf die HCR 1-Da-Da-Da-Depilze beziehen.

Was ist Silikon-Kompressionsformung?

Silikon-Formpressverfahren ist ein Vulkanisationsverfahren, das vorgemessenen hochkonsistenten Silikonkautschuk (HCR) im Inneren einer beheizten, geschlossenen zweiteiligen Form formt Klemmdruck und Wärmevernetzung des Polymers zu einem festen Elastomer, und das ausgehärtete Teil wird zum Trimmen ausgeworfen Es ist die älteste und einfachste der drei dominanten Silikonherstellungsmethoden ie anderen sind Transferformen und LSR-Spritzgießen.

Was ist Silikon-Formpressform, in einem Satz?

Silikonkautschuk-Formpressverfahren ist ein Verfahren, bei dem relativ fester und ungehärteter hochkonsistenter Silikonkautschuk (HCR) in eine Form gegeben und dann mit Wärme vernetzt wird, um eine feste Elastomerkautschukkomponente herzustellen. Es ist der einfachste von drei vorherrschenden Herstellungsansätzen, gemessen an der Anzahl der erforderlichen Teile und dem Budget.

Funktionsweise des Silikon-Kompressionsformprozesses (Schritt für Schritt)

Auf dem Papier sieht der Prozess jeder Parameter einfach aus In der Praxis sieht Masse, Härtungsverweildauer, Form, Klemmprofil auf die Verbindung und Geometrie vorab abgestimmt Hier ist die Reihenfolge, der die meisten Former folgen.

1. Vorbereitung des Vorformlings Ungehärtetes HCR wird vorgewogen und in Platten, Streifen oder Scheiben mit einer Größe bis zum Hohlraumvolumen plus einer kleinen Überfüllung (13 1TP20 T) vorgeschnitten, um ein Aufblitzen zu erzwingen und Hohlräume zu verhindern.
2. Formvorwärmtemperatur der Stahlform wird auf Härtungstemperatur gebracht, 150 °C für platingehärtetes HCR oder 170 °C für peroxidgehärtetes Qualitäten.
3. Durch Laden des Bedieners wird der Vorformling in einem einzigen Schritt in den unteren Hohlraum gebracht. Werkzeuge mit mehreren Hohlräumen können 4, 8 oder 16 Positionen laden.
4. Formverschluss und Anstoßdruck schließen, öffnen sich dann ein- oder zweimal kurz wieder (ein “Bump”- oder Entgasungszyklus), um eingeschlossene Luft abzulassen, bevor die endgültige Abklemmung erfolgt.
5. Kompression und Aushärtung Voller Klemmdruck (typischerweise 5-15 MPa) hält das Material an Hohlraumwänden, während Hitze den Gummi vulkanisiert Bei 150 °C läuft die Aushärtezeit unter 10 Sekunden pro 1 mm Wandstärke (per Die Formliteratur von Shin-Etsu Silicones ), so sind Zykluszeiten für die meisten Teile im 60-600 s Band.
6. Der Auswurf öffnet sich und der Bediener greift nach dem Teil, oft von Hand oder über Auswerferstifte.
7. Entflashen und Nachhärten Überschüssiges Material an der Trennlinie wird zerrissen, getrommelt, gemahlen (Präzisionsschleifen) oder kryogen entflammt Bestimmte medizinisch - und lebensmittelgerechte Teile werden dann 2-4 Stunden lang bei 200 °C nachgehärtet, um restliche flüchtige Stoffe abzutrieben.

Wie lange dauert der Formpressvorgang?

Eine typische 3 mm dicke Silikondichtung, die bei 150 °C ausgehärtet ist, hat eine In-Mold-Verweildauer von etwa 30 Sekunden; Fügen Sie Form-Nah, Beule und Auswurf hinzu und der volle Zyklus landet zwischen 60 und 180 Sekunden pro Presse. Dickere Querschnitte (1 mm+) drücken die Verweilzeit deutlich über 5 Minuten, weshalb das Formpressen einfachere, dickere Teile bevorzugt; Die Aushärtezeit-Strafmaßstäbe linear mit der Dicke des Datenschets von Shin-Etsu formalisiert dies als “10 Sek. pro mm bei 150 °C”” Regel von.

Silikonmaterialien HCR, LSR und RTV

“Silikon” ist kein einzelnes Material, es gibt drei Familien eines generischen Namens und sie verhalten sich in einem Kompressions-Form-Kontext in Viskosität, Prozessfenster und Eigenschaften jeweils unterschiedlich, Die “Standardeinstellung” für die Kompression ist HCR, 1TP15 T ist in erster Linie ein Spritzgussmaterial, und RTV bietet begrenzte Serien-Anwendung.

HCR ist das, was die meisten Ingenieure unter “kompressionsgeformtem Silikon” verstehen, es kommt im Allgemeinen als Massengummi an, der katalysiert, pigmentiert und dann gemahlen 1, zu Platten produziert und auf Vorformgewicht geschnitten wird. 1TP15 T wird immer an der Presse gepumpt-meet-mix, weshalb fast alle 1TP15 T in Spritzgussformen leben Shore-Härte (Shore A) wird gemessen als pro 1TP8 T D2240; diese Norm hat ein internationales Äquivalent, ISO 48-4.

Um herauszufinden, wann Silikon andere Elastomere in Bezug auf Chemie und Temperatur übertrifft, finden Sie in unserem Auswahlanleitung Silikon vs. Gummi.

Kompression vs Transfer vs. LSR-Spritzguss

Drei primäre Verarbeitungsmethoden können Silikonteile herstellen Sie sind nicht austauschbar – Sie zielen jeweils auf verschiedene Teile des Volumen - und Komplexitätsspektrums ab Bevor Sie jedes auswählen, sollten Sie Werkzeug, Zyklus, Genauigkeit und das, was jedes auszeichnet, vergleichen.

“Das Formpressen ist arbeitsintensiver, hat längere Aushärtezeiten und erhöhte Zykluszeiten im Vergleich zum Kunststoffspritzgießen, bei kleinen Teilen landet die typische Toleranz bei strenger Strenge um plus oder minus 0,1 mm unter Bezugnahme auf ISO 3302-1.”

Bei mehr als zehn öffentlich zitierten Silikonformern beträgt die Kompressionswerkzeug-Ausrüstung durchschnittlich etwa 65 %-80 % unter LSR-Spritzgusswerkzeug für die äquivalente Hohlraumkomplexität 3, aber die Zykluszeit läuft normalerweise 3 länger. Das ist der praktische Kompromiss, den Sie kaufen. Unser Vergleich zwischen Kompression und Spritzguss lässt sich für einen bestimmten Jahreslauf von 25.000 Teilen durch die Mathematik ziehen.

Und für einen breiteren Kontext zu jeder Formstrecke siehe die Gummiförmverfahren Matrix.

Anwendungen Wo Silikon-Kompressionsformteile gewinnen

Kompressionsgeformtes Silikon taucht am häufigsten an vier Stellen auf: Dichtungen in medizinischer Qualität, Wetterstreifen für Kraftfahrzeuge, Küchen- und Konsumgüter sowie Industriedichtungen. Die Kompression glänzt, wenn das Teil dick ist, die Geometrie einfach ist und das Volumen irgendwo zwischen Prototyp und Massenproduktion liegt.

Eine Beschaffungsingenieurin bei einem mittelgroßen medizinischen Diagnostikunternehmen erzählte uns eine charakteristische Geschichte: Sie brauchte 8.000 USP-Silikondichtungen der Klasse VI pro Jahr für einen Tischanalysator, mit Toleranz gegenüber ISO 3302-1 M2. Ein 1TP15 T-Injektionsangebot kam bei $38.000 für Werkzeug mit einer Vorlaufzeit von 14 Wochen. Der Kompressionspfad lieferte die gleiche Dichtung bei M2-Toleranz für $3.200 in Werkzeug, erste Teile in 5 Wochen, und ein Stückpreis, der 1 TT0 TK-Lautstärke für das war nicht 3.

Siehe auch unsere Maßgeschneiderte Gummi- und Silikonformteile Übersicht für einen käuferorientierten Auswahl-Walkthrough.

Kosten, Toleranzen und Produktionsvolumen

Kostengespräche im Silikon-Formpressverfahren stocken meist auf einem einzigen Missverständnis: Der Werkzeugpreis ist niedrig, also muss auch der Stückpreis niedrig sein Käufer mit geringem Volumen lernen die schmerzhafte Version dieser Mathematik Ein Former auf Reddit r/manufacturing hat ein echtes Angebot veröffentlicht $7.000 für die Formpressform plus $7.000 für einen 200-teiligen Lauf, oder $35 pro Stück Oberhalb von etwa 2.000-3.000 Stück bricht die Amortisation zusammen, aber die Kompression ist bei kleinen Auflagen nicht automatisch “cheap”.

Wie viel kostet Silikon-Formpresswerkzeug?

Eine Stahlform mit einem Hohlraum und einfacher Geometrie läuft mit einer Vorlaufzeit von 4 bis 6 Wochen etwa 1 TP21T800 bis $4.000 pro Satz. Werkzeuge mit mehreren Hohlräumen (4-Originalposition) drücken das obere Ende auf $6.0001T21T10.000. Vergleichen Sie dies mit $10.000$50.000+ für vergleichbare LSR-Spritzwerkzeuge und das Werkzeugdelta pro Einheit erklärt, warum die Kompression immer noch das niedrige bis mittlere Marktvolumen besitzt.

Nutzen Sie unsere Kostenschätzer für Formpressen Stahlsorte vor der Angabe selbst zu rechnen.

ISO 3302-1-Toleranzklassen (M1 – 4)

2.- Silikon-Kompressions-geformte Toleranzen entsprechen ISO 3302-1:2014. Es werden vier M-Klassen mit M1 als Fein - bis hin zu M4 a Grobkit-Qualität etabliert Normalerweise erzeugt kompressionsgeformtes Silikon M2 oder M3, 1TP15 T-Injektion ist notwendig, um M1 zu erhalten.

Unser Prozessführung für Gummikompressionsformen Vertieft die umfassenderen Querschnittsthemen EPDM / NBR / Silikon.

Häufige Mängel und wie man sie verhindert

Industrieformer berichten üblicherweise, dass ein kleiner Satz von Defekten für den meisten Ausschuss beim Silikon-Formpressen verantwortlich ist Wurzelursachen sind wohlbekannt; dokumentierte Korrekturen weniger Hier ist eine Tabelle zur Fehlerursachenverhütung, die aus medizinischen Silikontechnikdaten und Feldberichten abgeleitet wurde:

Zwei der acht oben genannten Zeilen stammen direkt aus Praktikerberichten zum R/Manufacturing-Unterforum von Reddit: die Flash-Root-Cause-Liste und der Vakuumseil-Flutungsfehlermodus (beide werden hier der Einfachheit halber verwendet).Diese Felddaten sind Teil dessen, was diese Tabelle von der generischen Anbieterführung unterscheidet.

Wann Sie Silikon-Kompressionsformung wählen sollten Über 1TP15 T-Injektion

Unterhalb des Volumen - und Toleranzkipppunktes wird in Konkurrenzinhalten nie folgende Entscheidungsregel zitiert: Hohe Volumen-hohe Toleranz muss geringe Volumen-niedrige Toleranz in Bezug auf die Gesamtkosten schlagen.

Die 60/40-Regel Übergang von der Kompression zur 1TP15 T-Injektion, wenn: (1) das Jahresvolumen größer als 601TP20 T einer einzelnen Kompressionspresse ist 601TP20 T Arbeitszyklus (etwa 40 K bis 60 K Teile pro Jahr pro Einhohlraumpresse) oder (2) Zeichnung ISO 3302-1 M1 Toleranz-Veredler als 0,08 mm bei 4 mm Nennleistung fordert.

Bedingte Empfehlungstabelle

Wenn Ihr Projekt in die Reihen mit hohem Volumen oder engerer Toleranz geht, lassen Sie uns unseren speziellen 1TP15 T-Spritzguss bei 150 Tonnen Presse und 0,025 mm Toleranz, 1TP4 T + 1TP3 T zertifiziertem Verfahren besprechen.

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Häufig gestellte Fragen