Die Struktur des Duroplasten Flüssigsilikonkautschuk (LSR)-Spritzgussformen ist ähnlich wie bei thermoplastischen Materialien, es gibt jedoch einige signifikante Unterschiede. Beispielsweise ist die Viskosität des LSR-Klebstoffs niedrig, die Füllzeit selbst bei sehr niedrigem Einspritzdruck sehr kurz. Um Lufteinschlüsse zu vermeiden, ist es wichtig, eine gute Absaugvorrichtung in der Form zu haben. Darüber hinaus ist LSR-Kleber im Gegensatz zu thermoplastischen Klebstoffen in der Form häufig heiß expandiert und kalt zusammengezogen. Das Produkt bleibt also nicht immer wie erwartet auf der erhabenen Oberfläche der Matrize stehen, sondern verbleibt großflächig in der Kavität. Was sind die Faktoren, die die Flüssigsilikon-LSR-Formmatrize beeinflussen?

1. Schrumpfung

Obwohl LSR in der Form nicht schrumpft, schrumpfen sie nach dem Abziehen und Abkühlen oft um 2.5% bis 3%. Wie stark die Schrumpfung genau ist, hängt bis zu einem gewissen Grad von der Formel des Gummis ab. Aus Sicht des Werkzeugs kann die Schrumpfung jedoch durch mehrere Faktoren beeinflusst werden, darunter die Temperatur des Werkzeugs, die Temperatur des Kunststoffmaterials beim Abziehen, der Druck im Formhohlraum und die anschließende Kompression des Kunststoffmaterials. Die Außenabmessung des Produkts hat auch einen Einfluss auf seine Systolenrate, die Systolenrate eines dickeren Produkts möchte im Vergleich zu gewöhnlich dünneren Personen klein sein. Wenn eine Revulkanisation erforderlich ist, ist eine zusätzliche Kontraktion von 0.5% bis 0.7% möglich.

2. Die Trennlinie

Die Bestimmung der Trennfuge ist einer der ersten Schritte bei der Konstruktion von Silikonkautschuk-Spritzgusswerkzeugen. Auspuff ist hauptsächlich durch die Nut an der Trennfuge zu erreichen, eine solche Nut muss im Spritzdruckbereich im Bereich der endgültigen Ankunft des Gummis liegen, helfen innere Blasen zu vermeiden und den Festigkeitsverlust der Klebefuge zu verringern.

Die LSR-Viskosität ist niedrig, die Trennlinie muss genau sein, um zu viel Klebstoff zu vermeiden. Trotzdem sieht man oft die Trennlinien am fertigen Produkt. Die Entformung wird durch die Geometrie des Produkts und die Lage der Trennfläche beeinflusst. Das Anfasen von Kunststoffen hilft dabei, eine gleichmäßige Haftung an der gewünschten Kavitätenhälfte zu gewährleisten.

3. Auspuff

Nach der LSR-Einspritzungwird die im Formhohlraum eingeschlossene Luft beim Schließen der Form komprimiert und schließlich während des Formfüllvorgangs in der Belüftungsnut abgeführt. Wenn die Luft nicht vollständig abgeführt werden kann, verbleibt sie im Kunststoffmaterial, was dazu führt, dass ein Teil des Produkts weiße Ränder erzeugt.

Vakuum in der Form kann den besten Absaugeffekt erzielen. Sobald das Vakuum den Nennwert erreicht, wird das Werkzeug vollständig geschlossen und der Spritzdruck gestartet. Einige Spritzgussgeräte ermöglichen den Betrieb mit variablen Schließkräften, wodurch der Verarbeiter die Form mit niedrigem Druck schließen kann, bis 90 bis 95 % der Kavität mit LSR gefüllt sind (erleichtert das Ausstoßen von Luft) und dann auf einen höheren Druck umschalten Schließkraft, um zu verhindern, dass sich Silikonkautschuk ausdehnt und ausläuft.

4. Kaltkanalsystem

Beim Formen von LSR kann das Kaltkanalsystem die Vorteile dieser Art von Klebstoff voll ausspielen, ohne den Injektionskanal zu entfernen, wodurch die Arbeitsintensität des Vorgangs reduziert und manchmal eine große Menge an Materialverschwendung vermieden wird. In vielen Fällen verkürzt die leimfreie Kanalstruktur auch die Betriebszeit.

Die Einspritzdüse wird durch ein Nadelventil für den Förderstrom gesteuert. Derzeit können viele Hersteller Einspritzdüsen standardmäßig mit Luftschaltern ausstatten und in verschiedene Teile des Werkzeugs einsetzen. Einige Werkzeughersteller haben ein offenes Kaltkanalsystem entwickelt, das so klein ist, dass mehrere Anspritzpunkte (und damit die Kavität voll) auf einem extrem begrenzten Werkzeugraum platziert werden. Diese Technologie ermöglicht die Massenproduktion von hochwertigen Silikonkautschukprodukten, ohne die Einspritzöffnungen zu trennen.

Es ist wichtig, einen wirksamen Temperaturabstand zwischen der heißen Kavität und dem Kaltkanal zu bilden. Wenn der Anguss zu heiß ist, kann das Compound vor dem Einspritzen mit der Vulkanisation beginnen. Kühlt er jedoch zu stark ab, nimmt der Kunststoff zu viel Wärme aus dem Angussbereich des Werkzeugs auf, um ihn vollständig auszuhärten.

5. Formmaterialien

Bei LSR mit hohem Füllvermögen, wie dem ölbeständigen LSR, wird empfohlen, die Form aus einem härteren Material wie glanzverchromtem Stahl oder speziell dafür entwickeltem Pulvermetall (Nr.1.2379, DIN X 155 CrVMo121). Bei der Konstruktion von Werkzeugen für stark verschleißende Materialien sollten Teile mit hoher Reibung austauschbar gestaltet werden, damit nicht das gesamte Werkzeug ausgetauscht werden muss.

Die Innenfläche der Formkavität hat einen großen Einfluss auf das Finish der Produkte. Am offensichtlichsten ist, dass das geformte Produkt vollständig mit der Kavitätenoberfläche übereinstimmt. Formen für transparente Produkte müssen aus poliertem Stahl bestehen. Der oberflächenbehandelte Nickelstahl bietet eine hohe Abriebfestigkeit und erleichtert das Abziehen von PTFE.

6. Temperaturregelung

LSR wird durch elektrisches Erhitzen geformt, normalerweise durch eine elektrische Bandheizung, eine Röhrenheizung oder eine Heizplatte. Der Schlüssel besteht darin, das Temperaturfeld der gesamten Form gleichmäßig zu verteilen, um die gleichmäßige Aushärtung von LSR zu fördern. Bei großen Formen ist es wirtschaftlich und effektiv zu heizen, wenn die Öltemperaturregelungsheizung gedrückt wird.

Der Wärmeverlust kann durch Abdecken der Form mit einer Isolierplatte reduziert werden. Jeder nicht geeignete Teil der heißen Form kann im Betriebsprozess zwischen den großen Temperaturschwankungen oder Luftleckagen verursachen. Wenn die Oberflächentemperatur zu niedrig ist, verlangsamt sich die Aushärtegeschwindigkeit des Klebers, was dazu führt, dass das Produkt oft nicht aus der Form kommen kann, was zu Qualitätsmängeln führt.