Để cải thiện chất lượng sản phẩm silicone từ quá trình đúc đến xử lý bề mặt, cốt lõi nằm ở việc tối ưu hóa các thông số quy trình, kiểm soát các liên kết chính và tiêu chuẩn hóa kiểm tra chất lượng. Dưới đây là phân tích chi tiết:
1. Tối ưu hóa quy trình đúc (Nền tảng của chất lượng)
Kiểm soát nguyên liệu thô: Chọn cao su silicone có độ tinh khiết cao (ví dụ: cao su silicone vinyl với hàm lượng vinyl 0,15% -0,3% cho các sản phẩm thông thường hoặc cao su silicone phenyl cao cho môi trường khắc nghiệt) và các chất đóng rắn tương thích (chất đóng rắn peroxide để sử dụng chung, chất đóng rắn bạch kim cho các sản phẩm cấp y tế). Xử lý trước nguyên liệu thô bằng cách sấy ở 60-80℃ trong 2-4 giờ để loại bỏ độ ẩm, tránh bọt trong thành phẩm.
Chuẩn bị khuôn: Sử dụng khuôn được gia công chính xác với độ nhám bề mặt Ra ≤ 0,8μm để đảm bảo độ mịn bề mặt sản phẩm. Bôi đều chất chống dính chịu nhiệt độ cao (gốc silicone hoặc gốc fluorine) trước khi đúc, ngăn ngừa sản phẩm dính và trầy xước bề mặt. Thường xuyên bảo trì khuôn để sửa chữa hao mòn, biến dạng hoặc tích tụ cặn.
Điều chỉnh thông số đúc: Đối với đúc nén, kiểm soát nhiệt độ ở 160-180℃, áp suất ở 10-30MPa và thời gian đóng rắn ở 3-10 phút (điều chỉnh dựa trên độ dày sản phẩm: 1-2 phút/mm). Đối với đúc phun, đặt nhiệt độ thùng ở 120-150℃ (tránh quá nhiệt để ngăn cao su bị phân hủy), áp suất phun ở 50-100MPa và nhiệt độ khuôn ở 150-170℃. Đảm bảo dòng chảy cao su đồng đều để tránh các khuyết tật như độ dày không đều hoặc thiếu góc.
Tách khuôn & Lưu hóa sau: Tách khuôn nhẹ nhàng bằng các công cụ chuyên nghiệp để ngăn ngừa biến dạng hoặc hư hỏng sản phẩm. Thực hiện lưu hóa sau ở 200-220℃ trong 2-4 giờ đối với các sản phẩm quan trọng (ví dụ: bộ phận y tế hoặc hàng không vũ trụ) để loại bỏ các chất dễ bay hơi còn sót lại (VOC) và cải thiện các đặc tính cơ học (độ bền kéo ≥ 5MPa, độ giãn dài khi đứt ≥ 300%).
2. Xử lý thứ cấp sau đúc (Sửa lỗi & Nâng cao độ chính xác)
Cắt tỉa & Loại bỏ bavia: Sử dụng cắt laser (đối với các bộ phận chính xác với dung sai ±0,01mm) hoặc cắt siêu âm (đối với các sản phẩm sản xuất hàng loạt) để loại bỏ gờ và bavia. Tránh cắt tỉa thủ công đối với các cấu trúc phức tạp để ngăn ngừa sai lệch kích thước.
Kiểm tra kích thước: Sử dụng máy quét 3D hoặc máy đo tọa độ (CMM) để kiểm tra các kích thước chính (ví dụ: đường kính trong vòng đệm, độ dày sản phẩm) so với bản vẽ thiết kế. Loại bỏ các sản phẩm có sai lệch vượt quá ±0,05mm (nghiêm ngặt hơn đối với các lĩnh vực cao cấp như thiết bị y tế: ±0,02mm).
Sửa chữa khuyết tật: Đối với các bọt hoặc lỗ nhỏ, sử dụng keo sửa chữa silicone phù hợp với vật liệu nền để lấp đầy và đóng rắn. Đối với các khuyết tật nghiêm trọng (ví dụ: vết nứt, đúc không hoàn chỉnh), loại bỏ sản phẩm để tránh ảnh hưởng đến hiệu suất tổng thể.
3. Xử lý bề mặt (Nâng cấp chức năng & Cải thiện chất lượng)
Tiền xử lý làm sạch: Sử dụng làm sạch bằng sóng siêu âm với chất tẩy rửa trung tính (pH 6-8) ở 40-60℃ trong 10-15 phút để loại bỏ dầu, bụi hoặc chất chống dính còn sót lại trên bề mặt. Rửa bằng nước khử ion và sấy khô ở 80-100℃ để đảm bảo độ sạch bề mặt (sức căng bề mặt ≥ 38 mN/m).
Xử lý bề mặt chức năng:
Xử lý plasma: Sử dụng plasma oxy hoặc argon để ăn mòn bề mặt, tăng độ nhám và độ bám dính. Nó phù hợp với các sản phẩm cần liên kết (ví dụ: cao su silicone liên kết với nhựa hoặc kim loại) và có thể cải thiện độ bền liên kết từ 30% -50%.
Xử lý lớp phủ: Bôi dầu silicone (để bôi trơn) hoặc lớp phủ chống mài mòn (ví dụ: lớp phủ PTFE) lên bề mặt. Độ dày lớp phủ được kiểm soát ở mức 5-20μm để tăng cường khả năng chống mài mòn (khối lượng mài mòn ≤ 0,1mm³ sau 10.000 chu kỳ ma sát) hoặc giảm hệ số ma sát (≤ 0,2).
Mạ điện (cho các nhu cầu đặc biệt): Thực hiện mạ không điện nickel hoặc đồng trên bề mặt cho các sản phẩm điện tử yêu cầu độ dẫn điện. Đảm bảo độ đồng đều của lớp mạ (độ lệch độ dày ≤ ±1μm) và độ bám dính tốt (vượt qua thử nghiệm bóc băng 3M mà không bị bong tróc).
Kiểm tra sau xử lý: Kiểm tra độ hoàn thiện bề mặt (không trầy xước, lớp phủ không đều), hiệu suất chức năng (độ bám dính, độ bôi trơn, độ dẫn điện) và tiến hành các thử nghiệm lão hóa (nhiệt độ cao 150℃ trong 1000 giờ hoặc chiếu xạ tia cực tím trong 500 giờ) để xác minh độ bền bề mặt.
4. Hệ thống kiểm soát chất lượng (Đảm bảo toàn bộ quy trình)
Thiết lập SOP (Quy trình vận hành tiêu chuẩn) cho từng liên kết, đào tạo người vận hành để đảm bảo tính nhất quán của quy trình.
Tiến hành kiểm tra ngẫu nhiên các sản phẩm bán thành phẩm (tỷ lệ lấy mẫu 10% đối với đúc, 5% đối với xử lý bề mặt) và kiểm tra 100% sản phẩm hoàn thiện.
Ghi lại lô nguyên liệu thô, thông số quy trình và kết quả kiểm tra để truy xuất nguồn gốc, tạo điều kiện phân tích khuyết tật và cải tiến.
