Vloeibare siliconenrubber (LSR) verschilt van vaste siliconenrubber. LSR is een vloeibaar materiaal dat onder hoge druk en temperatuur wordt gevormd tot eindproducten. Hierdoor heeft dit elastomeer een snellere uithardingstijd en een hogere precisie dan vaste siliconenrubber.
Bovendien maakt LSR, dankzij zijn flexibiliteit, de productie van producten met complexe ontwerpen en fijne details mogelijk. Dit artikel gaat dieper in op vloeibaar siliconenrubber, de verschillende soorten en de industrieën waarin het wordt toegepast.
Wat is vloeibaar siliconenrubber?
LSR (vloeibare siliconenrubber) is gemaakt van siloxaan (Si–O–Si) , waardoor het een grote weerstand biedt tegen hitte en chemicaliën. Het wordt uitgehard met platina-gebaseerde katalysatoren , wat resulteert in sterkere, helderdere en schonere producten in vergelijking met oudere methoden. Dit proces levert een materiaal op met een uitstekende sterkte, helderheid en zonder residu.
Vloeibaar siliconenrubber (LSR) is niet zomaar siliconenrubber in vloeibare vorm . Het wordt gevormd door de lange polysiloxaanketens in siliconenrubber uit te harden met behulp van platina en peroxide. Deze katalysatoren vormen dwarsverbindingen die de trek- en scheursterkte van het elastomeer versterken.
Als gevolg hiervan bestaat LSR uit korte polymeerketens met een laag moleculair gewicht. Bovendien heeft dit type siliconenrubber betere vloei-eigenschappen.
LSR wordt geproduceerd door middel van vloeistofinjectie . Eerst wordt de vloeibare grondstof in gelijke delen gemengd uit twee afzonderlijke componenten. Vervolgens wordt het mengsel via een koudkanaalsysteem in een hete mal geïnjecteerd.
Dankzij de ontwerpflexibiliteit is LSR-spuitgieten geschikt voor de productie van producten met complexe geometrieën in grote aantallen.
Wat zijn de verschillende soorten vloeibaar siliconenrubber?
1. Rubber met hoge consistentie (HCR)
Hoogconsistent rubber, ook wel bekend als hogetemperatuurvulcaniserend rubber of warmtegehard rubber, is een elastomeer met lange polymeerketens en een hoog moleculair gewicht. Dit type rubber wordt in batches bij hoge temperaturen geproduceerd.
De belangrijkste eigenschappen van HCR zijn de uitstekende elektrische eigenschappen, thermische weerstand en weersbestendigheid.
Bovendien beschikken HCR-isolatoren over uitstekende mechanische eigenschappen, waardoor ze geschikt zijn voor energieoverdrachtssystemen.
2. Vloeistofspuitgieten (LIM)
Vloeistofinjectievormen (LSR) worden gebruikt om rubberproducten te vervaardigen. Met dit proces worden hoogwaardige rubberproducten met complexe en gedetailleerde ontwerpen geproduceerd.
Bovendien is LIM LSR biocompatibel, consistent en nauwkeurig. De ontwerpflexibiliteit van dit elastomeer maakt het ideaal voor de productie van onderdelen in diverse vormen en maten.
3. Vulkaniseren bij kamertemperatuur (RTV)
LSR dat bij kamertemperatuur uithardt, is een type LSR dat bij kamertemperatuur uithardt zonder extra warmte. Meestal wordt bij de productie van RTV LSR een platinakatalysator gebruikt om het rubber te verharden.
Daarom is RTV LSR geschikt voor toepassingen die geen warmte vereisen . De eigenschappen van deze LSR omvatten een lage compressievervorming , chemische bestendigheid, elektrische isolatie en hoge thermische stabiliteit.
4. Fluorosiliconenrubber (FSR)
De moleculaire structuur van fluorosilicone LSR bevat fluor. Fluor versterkt de eigenschappen van LSR en verbetert de chemische, brandstof- en oliebestendigheid.
Bovendien is dit type LSR bestand tegen hoge temperaturen en beschikt het over uitstekende fysieke eigenschappen zoals flexibiliteit en een hoge scheursterkte.
Omdat fluorsiliconen LSR bestand is tegen zowel hoge als lage temperaturen , wordt het gebruikt in afdichtings- en pakkingtoepassingen onder extreme bedrijfsomstandigheden.
5. Zelfbindende LSR
Zelfklevende LSR kan aan andere ondergronden hechten zonder dat een hechtmiddel nodig is. Dit type LSR bevat een reactieve siliconenhars die de hechting aan diverse ondergronden, waaronder glas, metalen en kunststof, verbetert.
Bovendien hardt dit type LSR snel uit en beschikt het over een goede flexibiliteit en chemische bestendigheid. Zelfhechtende LSR is bijzonder geschikt voor overspuittoepassingen en toepassingen waarbij twee verschillende materialen , waaronder siliconenrubber, aan elkaar moeten worden gehecht.
6. Medische kwaliteit LSR
Het productieproces van medisch LSR volgt strenge regels om te garanderen dat het geschikt is voor medische toepassingen . Dit type LSR is biocompatibel, niet-toxisch en steriel.
Wat zijn de voordelen van vloeibaar siliconenrubber?
- biocompatibiliteit
LSR is biocompatibel en inert. Dit elastomeer reageert niet met lichaamsvloeistoffen en veroorzaakt geen allergische reacties . Naast de biocompatibiliteit kan LSR worden gesteriliseerd zonder dat de fysische of chemische eigenschappen veranderen.
Dit elastomeer wordt in de medische industrie gebruikt voor de vervaardiging van diverse medische hulpmiddelen , waaronder implantaten, ademhalingsapparatuur, orthodontische en orthopedische apparaten. Deze hulpmiddelen verbeteren de levenskwaliteit, bieden patiënten comfort en verminderen het risico op allergische reacties.
- Ontwerpflexibiliteit
LSR is flexibel en kan in verschillende complexe vormen en maten worden gegoten . Dit elastomeer heeft een lage viscositeit en een hoge precisie.
Het materiaal vult dus mallen om complexe ontwerpen met een constante kwaliteit te creëren. De ontwerpflexibiliteit van LSR wordt vaak gebruikt in de medische sector, de consumentenproductenindustrie en de automobielindustrie.
- Fysische eigenschappen en chemische bestendigheid
Vloeibaar siliconenrubber biedt een superieure scheursterkte (tot 35 kN/m), treksterkte (tot 12 MPa) en rek bij breuk (>300%). De inerte moleculaire structuur is bestand tegen chemische aantasting, waterabsorptie en microbiële groei.
In tegenstelling tot veel thermoplasten of organische elastomeren behoudt LSR zijn elasticiteit over een breed temperatuurbereik van –60°C tot +230°C.
Wat zijn de gebruikelijke toepassingen van vloeibaar siliconenrubber?
Zoals eerder besproken, maken de eigenschappen van LSR het ideaal voor diverse toepassingen . Verschillende industrieën die dit elastomeer gebruiken, zijn onder andere:
Automobielsector
Afdichtingen en pakkingen voor auto's worden gemaakt van LSR. Dit elastomeer wordt ook gebruikt voor de productie van trillingsdempende componenten en connectoren.
Ideaal voor afdichtingen onder de motorkap, sensorbehuizingen en kabelboomdoorvoeren vanwege de bestendigheid tegen UV-straling, hitte en trillingen.
LUCHT- EN RUIMTEVAART
LSR wordt gebruikt om slangen, afdichtingen en pakkingen voor ruimtevaarttoepassingen te vervaardigen.
Elektronica
Elektronische componenten zoals afdichtingen, connectoren en toetsenpanelen worden vervaardigd uit LSR-materialen . Isolerende toetsenpanelen, waterdichte pakkingen en gegoten connectoren voor gebruik in ve veeleisende omgevingen.
Consumentengoederen
LSR wordt in de consumentengoederenindustrie gebruikt voor de productie van keukengerei, sportartikelen en babyproducten . Oordopjes, fopspenen en douchekoppen – dankzij de zachtheid, biocompatibiliteit en FDA-conformiteit.
Gezondheidszorg
Chirurgische instrumenten, katheters, maskers , infuuspompen, medische slangen en spuiten zijn enkele voorbeelden van medische hulpmiddelen die van vloeibaar siliconenrubber (LSR) worden gemaakt.
Het wordt gebruikt in beademingsmaskers, katheters, infuuspompen en chirurgische kleppen vanwege de steriliteit, hypoallergene eigenschappen en de mogelijkheid tot sterilisatie via autoclaaf, gammastraling of ethyleenoxide (ETO).
Hoe vloeibare siliconenrubberproducten te vervaardigen?
Vloeibare siliconenrubbers zijn flexibel en kunnen met behulp van verschillende processen tot diverse producten worden gevormd . De meest voorkomende productiemethoden voor vloeibare siliconenrubbers zijn spuitgieten, compressiegieten en transfergieten.
Injection Molding
Bij het spuitgietproces wordt een mengsel van LSR in een matrijs gespoten. Deze matrijs heeft meestal de vorm van het gewenste product. Zodra het elastomeer de matrijs vult, begint het uit te harden en te stollen.
Vloeistofinjectievormen (LIM) is de meest efficiënte manier om precisie-LSR-componenten in massaproductie te vervaardigen. Het proces maakt gebruik van een gesloten systeem om tweecomponenten LSR-materialen te doseren, te mengen en in voorverwarmde mallen te injecteren. In vergelijking met compressie- of transfervormen biedt LIM de volgende voordelen:
– Kortere cyclustijden (tot wel 20 seconden)
– Minimale verspilling (<2%)
– Flitsloze mallen voor schone scheidingslijnen
– Volledig geautomatiseerd robot-ontvormen en in-line nabewerking (bijsnijden, markeren)
Persvormen
Bij compressievormen wordt het LSR-mengsel niet in een mal geïnjecteerd. In plaats daarvan wordt dit gedaan voordat het in de matrijs wordt geplaatst.
Na het sluiten van de matrijs wordt het materiaal onderworpen aan hoge druk en temperatuur, toegepast door een hydraulische pers.
Dit proces hardt vervolgens uit en stolt het materiaal. Na stollen en afkoelen wordt het afgewerkte rubberproduct verwijderd.
In tegenstelling tot spuitgieten heeft compressievormen lage opstartkosten. Het proces produceert ook minimale afval en de eindproducten hebben een hoge treksterkte. Compressievormen heeft echter langere doorlooptijden dan spuitgieten en het proces is minder nauwkeurig.
Transfergieten
Bij het transfervormproces wordt LSR gemengd met pigmenten en uithardingsmiddelen voordat het wordt verwarmd. Het materiaal wordt vervolgens in een transferpot geladen en in een pers geplaatst.
Na het uitoefenen van druk op de transferpot, perst een spruw het LSR-materiaal in de matrijs . De matrijs wordt vervolgens verwarmd om het elastomeer uit te harden en te stollen. Na het uitharden worden de eindproducten verwijderd.
Transfervormen is geschikt voor het produceren van complexe vormen met een hoge sterkte. Bovendien kenmerkt het proces zich door een hoge precisie en constante kwaliteit.
Het nadeel van transfer molding is echter dat het alleen geschikt is voor kleine productieaantallen en een hoge initiële investering vereist.
Onderstaande tabel vat de verschillen samen tussen spuitgieten, compressiegieten en transfergieten.
| Methode | Voordelen | Nadelen |
|---|---|---|
| Injection Molding | Hoge productiesnelheden | Complexe en dure machines |
| Nauwkeurige controle over de materiaalstroom | Beperkte materiaalopties | |
| Minimaal afval | ||
| Persvormen | Hoge volumeproductie | Lagere maatnauwkeurigheid |
| Efficiënt materiaalgebruik | Langere verwerkingstijd | |
| Laag energieverbruik | Beperkte materiaalopties | |
| Transfergieten | Hoge volumeproductie | Complexe en dure machines |
| Nauwkeurige controle over de materiaalstroom | Beperkte materiaalopties | |
| Minimaal afval | Lange doorlooptijden |
Conclusie
Vloeibare siliconenrubber is veelzijdig en wordt gebruikt voor de productie van diverse producten in uiteenlopende industrieën.
Dankzij de uitstekende eigenschappen is het materiaal geschikt voor toepassingen in de medische sector, de automobielindustrie, de voedingsmiddelenindustrie en de consumentengoederenindustrie. Omdat er verschillende soorten LSR bestaan , is het belangrijk om er een te kiezen die past bij uw toepassing en spuitgietproces.
Neem contact op met Hongju voor uw rubberbehoeften!
Met meer dan twintig jaar ervaring levert Hongju nauwkeurig ontworpen vloeibare siliconenrubberoplossingen die zijn afgestemd op uw behoeften.
Of u nu een medisch implantaat of een afdichting voor de auto-industrie ontwerpt, wij beschikken over de expertise, technologie en ISO-gecertificeerde processen om het te realiseren. Neem vandaag nog contact met ons op om uw volgende LSR-project te starten.
