Moulage par injection de silicone liquide

De plus en plus d'applications médicales exigent des utilisateurs qualifiés dans le moulage du caoutchouc de silicone liquide (LSR), selon Reports & Data, qui prévoit un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 7,3 % pour une industrie mondiale de 3,8 milliards de dollars d'ici 2026. Nigel Flowers, directeur général de Sumitomo ( SHI) Demag UK explore la popularité récente du LSR et la manière dont les mouleurs peuvent s'adapter à ce marché lucratif.

Nigel Flowers (NF): Le LSR est assez unique dans la mesure où il reste flexible et élastique jusqu'à -50°C, tout en conservant ses propriétés jusqu'à 200°C. C'est pourquoi le LSR commence à être utilisé de plus en plus largement dans les composants électroniques encapsulés, les câbles, etc., où l'isolation est requise pour la sécurité des utilisateurs. De plus, le LSR résiste bien à l’exposition aux ultraviolets (UV) et aux produits chimiques.

NF : Depuis de nombreuses années, le LSR est utilisé sur le marché de la puériculture, pour les sucettes et les biberons. Aujourd’hui, le LSR est utilisé pour créer des dispositifs implantables, des appareils portables permettant de suivre la tension artérielle ou la fréquence cardiaque, ainsi que des dispositifs médicaux plus petits dotés de conceptions et de micro-pièces plus complexes.

L’une des caractéristiques clés du LSR est sa biocompatibilité et le fait qu’il soit résistant aux bactéries, hydrophobe, inodore et qu’il puisse résister à une stérilisation répétée à haute température. Tout cela prête bien le matériau aux applications de soins de santé.

NF : Le surmoulage fonctionne extrêmement bien pour plusieurs appareils qui nécessitent une esthétique particulière, par exemple une prise douce et confortable sur les manches d'outils ou les rasoirs jetables. La possibilité d’ajouter de l’adhérence au matériau y contribue et contribue à réduire le nombre d’étapes de production pour un mouleur.

Le LSR peut être moulé sur des matériaux adhérents et non adhérents, notamment le métal, le verre et la céramique. Cela contribue à l’efficacité de la fabrication, en contribuant à réduire le nombre de composants individuels et, par conséquent, à réduire les coûts d’assemblage.

NF : La faible viscosité du matériau nécessite un traitement de haute précision. Comparé aux granulés de polymère, le LSR a une consistance presque semblable à celle du miel. Il se comporte de manière opposée aux polymères classiques lors du cycle de moulage. Pour maintenir le LSR dans son état semi-liquide avant son arrivée dans le moule, le cylindre d'injection est refroidi à l'eau. Une fois arrivé dans le moule, le matériau est chauffé et durci.

NF : Pour mélanger et traiter le matériau, vous avez besoin d’un équipement capable d’offrir la stabilité requise pour manipuler un matériau silicone de qualité optique. Bien qu'il existe des exemples où des machines de moulage traditionnelles ont été adaptées avec une unité d'injection LSR, les mouleurs peuvent constater que la qualité ou l'efficacité des pièces est compromise.

Sumitomo Demag a récemment lancé un package de moulage par injection de précision IntElect LSR, prêt à l'emploi. L'IntElect 130 entièrement électrique est équipé d'une vis spéciale, d'un clapet anti-retour, d'une pompe à vide et d'une technologie à bascule. La cellule a été développée avec de nombreux partenaires, dont Nexus.

Nexus a conçu le moule léger matriciel LSR à quatre cavités et a fourni l'unité de mélange et de dosage, qui stabilise le dosage et garantit un rapport de mélange précis, quels que soient les volumes de dosage. L'unité effectue également une ventilation automatique pour détecter et purger l'air du matériau avant qu'il ne soit introduit dans la machine et le moule.

Pour optimiser la qualité des composants LSR, Nexus propose une technologie de contrôle des canaux froids qui permet une injection directe dans chaque cavité individuelle via une vanne à pointeau, équilibrant ainsi le remplissage de chaque cavité de moule.

NF : Des vis spéciales, mesurant entre 14 mm et 45 mm de diamètre, avec un système d'étanchéité au niveau de l'arbre, sont adaptées au matériau et à la taille de la machine. Actuellement, le package LSR est disponible sur les machines IntElect allant de 50 tonnes métriques à 180 tonnes métriques.

D'autres caractéristiques spéciales incluent un clapet anti-retour à ressort pour éviter un reflux incontrôlé du matériau, un système d'arrêt conçu pour le LSR et une séquence de vide à pression contrôlée pour extraire l'air et éviter les bavures pendant le remplissage du moule.

Le plateau de presse central de Sumitomo Demag garantit une rigidité élevée et une répartition uniforme de la force de serrage pour une répartition plus équilibrée de la pression. Un système de guidage linéaire robuste contrôle la séquence d'ouverture et de fermeture du moule avec une force de serrage échelonnée intégrée, réduisant ainsi davantage le risque d'éclair.