1. Nguyên tắc cơ bản
Ép nóng là một quy trình quan trọng trong việc gia công các sản phẩm silicone. Bản thân silicone được làm từ nguyên liệu thô cao su silicone, là một polymer có độ đàn hồi cao. Trong quá trình ép nóng, cao su silicone được đặt trong một khuôn cụ thể, và bằng cách gia nhiệt và áp dụng áp suất, cao su silicone chảy bên trong khuôn và lấp đầy các bộ phận khác nhau của khuôn, từ đó tạo thành hình dạng mong muốn của sản phẩm silicone. Nguyên tắc chính là sử dụng năng lượng nhiệt để làm cho các chuỗi phân tử của cao su silicone hoạt động hơn, giảm độ nhớt của chúng và làm cho chúng dễ chảy hơn. Đồng thời, áp suất giúp cao su silicone lấp đầy tốt hơn các khoảng trống trong khuôn, đảm bảo sản phẩm được đúc đặc và hoàn chỉnh.
2. Các bước quy trình
Giai đoạn chuẩn bị
Đầu tiên, cần chọn nguyên liệu thô cao su silicone phù hợp. Chọn công thức cao su silicone thích hợp dựa trên các yêu cầu sản phẩm khác nhau, chẳng hạn như độ cứng, khả năng chịu nhiệt, màu sắc, v.v. Ví dụ, đối với các sản phẩm silicone yêu cầu độ cứng cao, cao su silicone có mật độ liên kết ngang cao hơn sẽ được chọn; Đối với các sản phẩm yêu cầu khả năng chịu nhiệt cao, các chất phụ gia chịu nhiệt độ cao tương ứng sẽ được thêm vào.
Đồng thời, khuôn phải được làm sạch và làm nóng trước. Khuôn thường được làm bằng kim loại (chẳng hạn như hợp kim nhôm, thép, v.v.), và việc làm sạch là để loại bỏ tạp chất, vết dầu, v.v. trên bề mặt khuôn để tránh ảnh hưởng đến chất lượng tạo hình. Làm nóng trước khuôn có thể tăng tốc độ lưu hóa của cao su silicone và giảm thời gian đúc. Nhiệt độ làm nóng trước thường là khoảng 100-200 ℃, tùy thuộc vào loại cao su silicone và đặc tính của sản phẩm.
Giai đoạn tạo hình
Đặt một lượng cao su silicone thích hợp vào khoang khuôn. 'Lượng thích hợp' này được tính toán chính xác để đảm bảo rằng khoang khuôn có thể được lấp đầy hoàn toàn mà không gây tràn quá mức. Sau đó đóng khuôn và đặt nó vào thiết bị ép nóng (chẳng hạn như máy lưu hóa phẳng).
Sau đó bắt đầu gia nhiệt và tạo áp suất. Nhiệt độ gia nhiệt thường từ 150-250 ℃ và áp suất thường là khoảng 5-20mpa. Dưới nhiệt độ và áp suất cao, cao su silicone trải qua phản ứng lưu hóa. Phản ứng lưu hóa là quá trình hình thành các liên kết ngang giữa các chuỗi phân tử của cao su silicone thông qua các chất liên kết ngang, chuyển đổi cao su silicone từ trạng thái dẻo sang trạng thái rắn có độ đàn hồi cao. Quá trình này thường kéo dài từ vài phút đến vài chục phút, tùy thuộc vào các yếu tố như công thức của cao su silicone, kích thước của khuôn và độ dày của sản phẩm.
Giai đoạn xử lý sau
Khi đạt đến thời gian tạo hình đã định trước, dừng gia nhiệt và tạo áp suất, mở khuôn và lấy sản phẩm silicone đã đúc ra. Tại thời điểm này, các sản phẩm silicone vẫn có thể có một số gờ hoặc các bộ phận cao su silicone thừa cần được cắt tỉa. Các phương pháp cắt tỉa bao gồm cắt tỉa thủ công, cắt cơ học, v.v.
Đôi khi cần phải thực hiện xử lý lưu hóa sau cho các sản phẩm silicone. Lưu hóa sau có thể cải thiện hơn nữa hiệu suất của các sản phẩm silicone, chẳng hạn như tăng cường khả năng chịu nhiệt và độ bền cơ học của chúng. Lưu hóa sau thường được thực hiện trong lò nướng ở nhiệt độ khoảng 200-250 ℃ trong khoảng thời gian khoảng 2-4 giờ. Nếu các sản phẩm silicone không được lưu hóa sau và sử dụng trực tiếp, hiệu suất của chúng có thể giảm theo thời gian trong quá trình sử dụng sau đó.
3. Thiết bị và vật liệu
Thiết bị: Thiết bị chính để tạo hình ép nóng là máy tạo hình ép nóng, thường được gọi là máy lưu hóa phẳng. Máy này có hai tấm gia nhiệt ở trên và dưới, có thể làm nóng đều khuôn. Nó cũng được trang bị một hệ thống áp suất có thể kiểm soát chính xác áp suất tác dụng lên khuôn. Đồng thời, hệ thống điều khiển có thể thiết lập và điều chỉnh các thông số như nhiệt độ, áp suất và thời gian để đáp ứng các yêu cầu tạo hình khác nhau.
Vật liệu: Ngoài nguyên liệu thô cao su silicone, một số vật liệu phụ trợ cũng sẽ được sử dụng. Ví dụ, các chất chống dính có thể ngăn cao su silicone bám vào khuôn, giúp dễ dàng loại bỏ sau khi tạo hình. Các chất chống dính thường là các chất silicon hữu cơ hoặc sáp, được thoa đều lên bề mặt khuôn trong quá trình sử dụng. Ngoài ra, các chất phụ gia khác nhau như chất liên kết ngang, chất gia cường, chất tạo màu, v.v. sẽ được thêm vào để cải thiện hiệu suất của cao su silicone. Chất liên kết ngang được sử dụng để thúc đẩy phản ứng liên kết ngang lưu hóa của cao su silicone; Chất gia cường (chẳng hạn như carbon đen trắng, v.v.) có thể cải thiện độ bền cơ học của cao su silicone; Chất tạo màu được sử dụng để tạo màu cho các sản phẩm silicone.
Quá trình ép nóng có thể tạo ra nhiều sản phẩm silicone có hình dạng phức tạp và hiệu suất cao, được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực điện tử, y tế, ô tô, gia dụng và các lĩnh vực khác, chẳng hạn như phớt silicone, nút silicone, đồ chơi silicone, v.v.
