Liquid Injection Molding

Liquid Injection Molding
LIM
LIM (Liquid Injection Molding) bezeichnet das Spritzgießverfahren zur Herstellung elastischer Formteile aus
2-Komponenten-Flüssigsilikonkautschuk (LSR-Liquid Silicon Rubber). Beim LIM-Verfahren wird das 2-Komponenten-Rohmaterial über eine Mehrkomponenten-Dosier- und -Mischanlage in den Spritzzylinder gepumpt und
in das beheizte Werkzeug eingespritzt.
Kostengünstige Fertigung marktgerechter Formteile
Das Vernetzungsprinzip und die niedrige Viskosität des LSR erlauben hohe Vulkanisationsgeschwindigkeiten und damit kürzere
Zykluszeiten als sie bei herkömmlichen Kautschuken, die mit
Schwefel oder Peroxid vernetzen, zu erreichen sind.
Umweltverträglichkeit, hoher Automatisierungsgrad, einfache
Verarbeitung und schnelle Vulkanisation sind Vorteile von
Flüssigsilikon-Kautschuken, die eine kosteneffiziente Produktion
elastischer Formteile ermöglichen.
Die LSR Formmassen werden verarbeitungsfertig angeliefert.
Aufgrund ihrer fließfähigen bis pastösen Konsistenz können sie
mit Hilfe automatischer Dosieranlagen direkt aus dem Originalgebinde gepumpt und über einen statischen Mischer der
Spritzgießmaschine zugeführt werden.
Formteile aus LSR können sehr gratarm bis gratfrei hergestellt
werden, wodurch eine kostenintensive Nachbearbeitung entfällt.
WITTMANN BATTENFELD liefert dazu Maschinen aus der hydraulischen und vollelektrischen Baureihe. Für Sonderanwendungen stehen Mehrkomponentenmaschinen sowie die MicroPower
(Mikropräzisionsformteile) zur Verfügung.
Verfahrenstechnik
Das Rohmaterial wird vom Hersteller in 20-Liter-Gebinden bzw. in 200-LiterFässern als Komponente A und B angeliefert. Über eine Mehrkomponenten
Misch- und Dosieranlage werden die beiden Komponenten im Verhältnis 1:1
gefördert und über Schlauchleitungen einem Mischblock zugeführt. Von der
Einhaltung dieses Mischungsverhältnisses hängen die Eigenschaften des Endproduktes ab.
Zur Farbgebung und Erzielung bestimmter Eigenschaften können dem Mischblock an dieser Stelle Farbpasten und Additive im Bereich von 0,3 bis 4 % als
weitere Komponenten zugeführt werden.
Um eine homogene Durchmischung der zuvor zusammengeführten Komponenten zu erzielen, ist ein statischer Mischer nachgeschaltet, welcher die Verbindung
zur Plastifiziereinheit der Maschine bildet.
Das dem flüssigkeitsgekühlten Schneckenzylinder zugeführte Material wird in
beheizte, vorevakuierte Formen eingespritzt, wo das LSR bei Formentemperaturen im Bereich von 170 – 200 °C (je nach Type) vulkanisiert.
Maschinentechnologie
Bei der Verarbeitung von Flüssigsilikon-Kautschuk muss aufgrund der Materialeigenschaften ein besonderes Augenmerk auf die
Spritzeinheit der Maschine gelegt werden. Diese ist ebenso wie beim Standard-Maschinenprogramm von WITTMANN BATTENFELD
modular ausgeführt, um verschiedenste Schussvolumen abdecken zu können.
Die Ausführung der LIM-Spritzeinheit beinhaltet:
Flüssigkeitsgekühlte Ausführungen von Schneckenzylinder und Nadelverschlussdüse
um Vernetzungsreaktionen auszuschließen
Plastifizierschnecke mit auf LSR optimierter Geometrie zur Dosierung und
Durchmischung der zugeführten Komponenten.
Rückstromsperre für reproduzierbare Schussvolumina speziell abgestimmt auf die Eigenschaften von LSR
Schneckenabdichtung zur Verhinderung von Materialaustritt aufgrund
der niedrigen Viskosität von LSR
Flüssigkeitsgekühlte Düse um Vernetzungsreaktionen auszuschließen
Nadelverschlussdüse pneumatisch betätigt
Anschluss für eine 2 Komponenten Misch- und Dosieranlage
Vakuum, Wasserwächter, Rückspülfilter
Je nach Anforderung stehen Vakuumventile und verschiedene
Baugrößen von Vakuumpumpen zum Evakuieren des Werkzeuges
zur Verfügung. Die Eingabe von Einstellparametern und Überwachungen wird direkt an der Maschinensteuerung vorgenommen um so reproduzierbare Verhältnisse beim Evakuieren des
Werkzeuges zu schaffen. Zur Produktionsüberwachung können
Features wie ein Kühlwasserwächter mit Rückspülfilter (Kaltkanalkühlung) eingesetzt werden.
Entformung von LSR-Formteilen
Da die Formteile bei LSR Werkzeugen meist ohne herkömmliche
Auswerfersysteme entformt werden, stehen Softwarepakete wie
z.B. das „Auswerfen aus der Mittelplatte“, aber auch eigens auf
die Entformung abgestimmte Entform- bzw. Bürstvorrichtungen
zur Verfügung.
Weitere für die Anwendung abgestimmte Features (Anzahl
Heizkreise, Luftventile, Sonderprogramme etc.) sowie spezielle
Automationslösungen sind optional erhältlich.
LIM – Liquid Injection Molding Anwendungen
Aufgrund der ausgezeichneten Materialeigenschaften der Flüssigsilikon-Kautschuke ergibt sich ein breites Einsatzspektrum zur
Herstellung von Formteilen aus LSR. Typische Anwendungen sind
Dichtungen und Dichtungselemente, Babysauger, Membrane oder
Strahlbildner für Duschköpfe.
Wesentliche Merkmale sind:
Vulkanisierung durch Additionsvernetzung
Abfallfreie Verarbeitung ohne Freisetzung von
Vernetzerspaltprodukten
Wärmebeständigkeit bis 180 °C
Kältebeständigkeit unter Erhalt der Elastizität bis -40 °C
Sehr gute Witterungs- und Altersbeständigkeit
Herausragende elektrische und physiologische Eigenschaften
Sterilisierbar
Mikropräzisionsformteile aus LSR
Ebenso wie beim Thermoplast-Spritzguss findet die Miniaturisierung auch bei LSR Formteilen statt. Spezielle, auf das LSR
abgestimmte Module machen die MicroPower zur vollwertigen
„Mikro-LSR Produktionsanlage“. Eigens entwickelte „MiniDosieranlagen“, Spritzaggregate, Automationslösungen und
„Mikro-Spritzgießwerkzeuge“, gewährleisten die Produktion von
hochkomplexen Bauteilen aus LSR.
Mehrkomponententechnologie
Turn Key Lösungen
Gemeinsam mit unseren Partnern erarbeiten wir für Sie gerne das passende Konzept zur Realisierung Ihrer Produktideen. Langjährige
Erfahrung, Kompetenz und Know-How aus den Bereichen Material, Formenbau, Maschinen- und Dosieranlagentechnik, bilden die
Basis für die Fertigung von gratarmen und vollautomatisch hergestellten Formteilen aus LSR.
WITTMANN BATTENFELD GmbH
Wiener Neustädter Straße 81 | 2542 Kottingbrunn | Österreich
Tel.: + 43 2252 404-0 | Fax: +43 2252 404-1062
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LIM | Artikelnummer:BPK0000013 | (Deutsch) | 2014/09 | Änderungen vorbehalten.
Aufgrund seiner Eigenschaften eignet sich LSR ausgezeichnet
für Hart – Weich Verbindungen und Dichtungen aller Art. Um
aufwendige Prozessschritte wie z.B. das Einbringen einer Dichtung
reduzieren zu können, werden Gehäuse inkl. Dichtung im Mehrkomponentenverfahren hergestellt. Dabei wird ein Thermoplast
mit LSR umspritzt – Entfall von aufwendigen Montagearbeiten,
Sicherstellung der geforderten Qualitätsansprüche oder vollautomatische Fertigung sind nur einige der Vorteile der im 2KVerfahren hergestellten Formteile. Für das Umsetzen der thermoplastischen „Vorspritzlinge“ in die Kavität zum Umspritzen mit LSR,
können die Varianten mit Indexplatte oder Drehteller, sowie das
Umsetzen mit einem Roboter genutzt werden.