Формовщики LSR теперь могут настраивать скорость отверждения, температуру и твердомер

После пяти лет разработки принципиально иной подход к обработке LSR дебютировал в коммерческих целях. Эта технология, получившая название LSR Select, дает инженерам, занимающимся литьем под давлением, новую свободу в регулировании времени отверждения и температуры, а также твердости их состава LSR, больше не ограничиваясь выбором среди стандартных двухкомпонентных систем, представленных на рынке. Во многих случаях возможно более быстрое отверждение и / или более низкие температуры отверждения, а также точные настройки твердости, отличные от тех, которые предлагаются в стандартных системах LSR.

LSR Select была публично представлена ​​на конференции Molding 2014 в январе 2014 года в Сан-Диего (см. Блог за март 2014 г.). Он получил ограниченное коммерческое использование, в то время как он продолжал развиваться до коммерческого запуска в 2018 году. LSR Select был первоначально разработан в США компанией Rhodia Silicones, которая позже стала китайской компанией Bluestar Silicones. В настоящее время технология находится под крылом Elkem Silicones, div. норвежской компании (Elkem ASA), приобретенной China National Bluestar в 2011 году. Вся деятельность китайской материнской компании по производству силиконов в настоящее время осуществляется Elkem Silicones.

НОВАЯ ЕДИНАЯ СИСТЕМА LSR

Первое, что отличает LSR Select от стандартных двухкомпонентных материалов (стороны «А» и «В»), - это то, что он содержит только один компонент базовой смолы и две добавки отвердителя, а также, возможно, другие добавки для достижения определенных свойств. Типичная система LSR с двумя баками включает один компонент базовой смолы с подмешанным катализатором и второй компонент основной смолы с добавленным ингибитором. Оба компонента обычно смешиваются в соотношении 1:1 с помощью насосно-дозирующего устройства. Режим отверждения встроен в систему, хотя его можно до некоторой степени изменять, регулируя температуру формы и / или цилиндра литьевой машины.

По словам Криса Йорка, президента Elkem Silicones Americas, Э. Брансуик, штат Нью-Джерси, «мы разобрали двухкомпонентную систему LSR и снова собрали ее в виде трех компонентов». Состав LSR Select состоит из одного компонента смолы плюс добавки маточной смеси катализатора («LSR Select Cata») и агента, контролирующего отверждение («LSR Control»), который выполняет функцию ингибитора в двухкомпонентной упаковке. Маточная смесь платинового катализатора добавляется в фиксированном процентном соотношении - обычно 1%, в то время как количество регулирующей / ингибирующей добавки может варьироваться в диапазоне 0-6%, в зависимости от желаемой скорости отверждения. Добавление большего количества этого агента задерживает гель и полное отверждение, и наоборот.

Разделение этих компонентов и предоставление формовщику большего контроля над профилем отверждения «дает химии возможность делать то, что она была готова делать в течение многих лет», - говорит Йорк. Например, меньшее количество добавки контроля / ингибитора может помочь ускорить отверждение меньших деталей, в то время как более крупная добавка контроля / ингибитора может обеспечить полное заполнение более крупных деталей без предварительного геля, но достичь более быстрого общего отверждения, чем это было бы возможно в противном случае. Elkem утверждает - "очень консервативно", по словам Йорка, - что производительность формования может быть улучшена на 20-60%, хотя в некоторых испытаниях было подтверждено улучшение до 125%.

Хотя скорость была первой целью при разработке LSR Select, Йорк говорит, что в последнее время появились еще два преимущества. Одним из них является возможность формования при более низких температурах, что может сэкономить энергию и позволить формование LSR поверх более низкотемпературных термопластов, таких как полипропилен. Например, LSR Select отливали при температурах до 75-80 ° C или ниже по сравнению с более типичными 165-170 ° C или выше, с незначительным снижением скорости отверждения или без него. Например, деталь, отформованная за 50 секунд отверждения при 165-170 C, теперь может быть отформована за 50 секунд при 100 C.

Вторым недавно реализованным преимуществом является возможность смешивать основные смолы для адаптации конечного продукта по твердости. Две разные базовые смолы LSR Select могут быть помещены в одну и ту же двухкомпонентную насосную систему для получения промежуточных значений твердости по Шору, тем более, если дозирующая система способна регулировать соотношение A-B.

Базовые смолы Elkem LSR Select в настоящее время доступны с четырьмя твердостями от 20 до 70 по Шору А, а также в медицинских классах Silbione LSR Select в том же диапазоне. York утверждает, что материалы LSR Select более стабильны в пределах одной партии, так что обычная вариация твердомера в ± 3-5 единиц по шкале А по шкале А теперь может составлять ± 1-2 единицы. Частично это улучшение связано с появлением более точных дозирующих машин.

Elkem отмечает, что по мере того, как технология продолжает развиваться, Elkem ожидает выпуска специальных добавок для противомикробных, самовоспламеняющихся, самосвязывающихся и других свойств. Эти добавки будут использоваться со стандартными базовыми смолами, что избавит от необходимости покупать специальные составы A-B для достижения этих свойств.

НЕОБХОДИМО СПЕЦИАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

По словам Йорка, фактор номер один в долгой истории развития технологии LSR Select заключается в том, что «оборудование, наконец, догнало технологии материалов». Ключевым фактором было развитие способности точно и с повторяемостью дозировать до двух отверждающих добавок. Хотя компания Rhodia (ныне Elkem) начала с сотрудничества с Graco над разработкой специальной измерительной системы, это никогда не было готовым продуктом, и были изготовлены лишь некоторые из них.

По словам Йорка, прорывом стало появление в 2016 году высокоточной дозирующей / перекачивающей системы TOP 5000 P от компании Elmet из Австрии. «Это меняет правила игры», - констатирует Йорк. Чрезвычайно стабильная перекачка базовой смолы для получения точных смесей твердомера и точность дозирования добавок ± 0,1%, а также различные улучшения программного обеспечения, как утверждается, обеспечивают надежность и отслеживаемость. Адаптация программного обеспечения также предусматривает различные соотношения A-B для адаптации смесей твердомеров. Elkem работает с несколькими другими поставщиками оборудования, чтобы предоставить системы, подходящие для LSR Select.

Elkem сообщает, что у нее есть несколько коммерческих пользователей LSR Select в сфере здравоохранения и промышленности, а еще несколько находятся в стадии испытаний или «на грани» коммерциализации.