Stampaggio ad iniezione di silicone liquido

Sempre più applicazioni mediche richiedono utenti esperti nello stampaggio della gomma siliconica liquida (LSR), secondo Reports & Data, che prevede un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 7,3% per un settore globale da 3,8 miliardi di dollari entro il 2026. Nigel Flowers, amministratore delegato di Sumitomo ( SHI) Demag UK esplora la recente popolarità della LSR e come gli stampatori possono adattarsi a questo mercato redditizio.

Nigel Fiori (NF): L'LSR è piuttosto unico in quanto rimane flessibile ed elastico fino a -50°C, pur mantenendo le sue proprietà fino a 200°C. Questo è il motivo per cui l'LSR sta iniziando ad essere utilizzato più ampiamente in componenti elettronici incapsulati, cavi ecc., dove è richiesto l'isolamento per la sicurezza dell'utente. Inoltre, l'LSR resiste bene ai raggi ultravioletti (UV) e all'esposizione chimica.

NF: Da molti anni l'LSR viene utilizzato nel mercato della puericultura, per succhietti e biberon. Ora, l’LSR viene utilizzato per creare dispositivi impiantabili, dispositivi indossabili per monitorare la pressione sanguigna o la frequenza cardiaca, nonché dispositivi medici più piccoli con design e microparti più complessi.

Una caratteristica chiave dell'LSR è la sua biocompatibilità e il fatto che è resistente ai batteri, idrofobo, inodore e può resistere a sterilizzazioni ripetibili a temperature elevate. Tutto ciò presta bene il materiale alle applicazioni sanitarie.

NF: Il sovrastampaggio funziona molto bene per diversi dispositivi che richiedono un'estetica speciale, ad esempio una comoda impugnatura soft-touch sui manici degli utensili o sui rasoi usa e getta. La capacità di aggiungere adesione al materiale aiuta in questo e aiuta a ridurre il numero di fasi di produzione per uno stampatore.

Fondamentalmente, l’LSR può essere stampato su materiali sia incollabili che non incollabili, inclusi metallo, vetro e ceramica. Ciò favorisce l’efficienza produttiva, contribuendo a ridurre il numero dei singoli componenti e di conseguenza a ridurre i costi di assemblaggio.

NF: La bassa viscosità del materiale richiede una lavorazione ad alta precisione. Rispetto ai granuli polimerici, l'LSR ha una consistenza quasi simile al miele. Durante il ciclo di stampaggio si comporta in modo opposto ai polimeri convenzionali. Per mantenere l'LSR nello stato semiliquido prima che arrivi nello stampo, il cilindro di iniezione viene raffreddato ad acqua. Una volta arrivato nello stampo, il materiale viene riscaldato e stagionato.

NF: Per miscelare ed elaborare il materiale, sono necessarie apparecchiature in grado di fornire la stabilità necessaria per gestire un materiale siliconico di grado ottico. Sebbene vi siano esempi in cui le macchine per stampaggio tradizionali sono state adattate con un'unità di iniezione LSR, gli stampatori potrebbero scoprire che la qualità o l'efficienza del pezzo sono compromesse.

Sumitomo Demag ha recentemente lanciato un pacchetto di stampaggio ad iniezione di precisione IntElect LSR pronto all'uso. L'IntElect 130 completamente elettrico è dotato di una vite speciale, una valvola di non ritorno, una pompa a vuoto e una tecnologia a ginocchiera. La cellula è stata sviluppata con numerosi partner, tra cui Nexus.

Nexus ha progettato lo stampo leggero a matrice LSR a quattro cavità e ha fornito l'unità di miscelazione e dosaggio, che stabilizza il dosaggio e garantisce un rapporto di miscelazione preciso, indipendentemente dai volumi di dosaggio. L'unità esegue anche lo sfiato automatico per rilevare ed eliminare l'aria dal materiale prima che venga immesso nella macchina e nello stampo.

Per ottimizzare la qualità dei componenti LSR, Nexus offre una tecnologia di controllo del canale freddo che consente l'iniezione diretta in ogni singola cavità tramite una valvola a spillo, bilanciando il riempimento di ogni cavità dello stampo.

NF: Viti speciali, di diametro compreso tra 14 mm e 45 mm, con sistema di tenuta sull'albero, sono adattate al materiale e alle dimensioni della macchina. Attualmente, il pacchetto LSR è disponibile su macchine IntElect da 50 a 180 tonnellate.

Altre caratteristiche speciali includono una valvola di non ritorno caricata a molla per evitare il riflusso incontrollato del materiale, un sistema di intercettazione progettato per LSR e una sequenza di vuoto controllata a pressione per estrarre l'aria e prevenire bave durante il riempimento dello stampo.

Il Center Press Platen di Sumitomo Demag garantisce un'elevata rigidità e una distribuzione uniforme della forza di serraggio per una distribuzione della pressione più equilibrata. Un robusto sistema di guida lineare controlla la sequenza di apertura e chiusura dello stampo con una forza di bloccaggio graduale incorporata, riducendo ulteriormente il rischio di bava.