液体硅橡胶（LSR）注塑成型是多年来一直存在的工业过程。其使用最近已显着扩展，特别是在医疗器械和可穿戴技术以及汽车，婴幼儿护理和家居用品的领域。
LSR固化速度更快，并具有传统橡胶材料无法获得的性能，特别是耐热性、极低温柔韧性、耐化学性、生物惰性和减少摩擦的内在能力。这种材料的扩大使用导致了新的LSR工艺设备的开发，特别是优化LSR注塑机的技术，以提供最大的价值和易用性。一个例子是新的闭环控制系统的开发，包括Graco流体自动化F4系列。
光敏电阻的基本知识
硅橡胶的基本原料是沙子或二氧化硅。将材料加工成纯硅金属。然后将其与甲基氯反应，之后使用一系列加工步骤来产生各种硅类型，包括液体。
LSR是一种双组分活性化学物质，粘稠，几乎像糊状，被比作花生酱。这两种部件通常用不同的集装箱运输。一些医用级硅酮是装在一次性塑料盒中运送的。这两种组分以1:1的比例混合以产生反应。由于受热加速，这两种液体变成了固体橡胶。
LSR注塑本质上是一种清洁的生产过程，因为化学成分是密封在一个封闭的系统中。在将部件从模具中取出之前，外部空气不会接触到部件，从而消除了灰尘和湿气的问题。这也提高了零件质量，因为污染物会降低固化橡胶的物理性能。
许多行业受益于LSR的使用
LSR材料技术正在迅速变化。LSR的使用在传统橡胶和以前没有使用传统橡胶材料的应用中都在增长。主要的例子包括医疗设备、可穿戴设备、汽车、工业产品，甚至像烘焙器和厨房工具这样的家庭用品。
医疗设备——LSR的惰性特性使其成为许多医疗设备类型的理想材料。LSR完全且快速地治愈。当医疗设备被放置在病人体内时，这一点尤其重要，因为这意味着该设备不会浸出化学物质并引起潜在的不良反应。相比之下，长期用于医疗工业的乳胶在生产过程中不能完全治愈，并可能导致患者不良反应。
由于这种材料的化学组成，它只有在加热到非常高的温度时才会降解——这比大多数其他聚合物所能承受的温度高得多。这意味着它可以处理消毒过程，有助于其医疗和婴儿护理用途的有效性。
最后一个(也是关键的)优势是使用lsr制造药物逃逸装置(DEDs)的能力。例如，NuvaRing避孕产品中使用的激素是在LSR给药过程中作为添加剂注射的。LSR DEDs也可以放置在起搏器心脏导管导联中，使导联直接将抗炎药物引入心脏组织，以改善治疗效果。
可穿戴技术:FitBit和Jawbone等可穿戴健身追踪器在很大程度上推动了柔性可穿戴设备类别的扩张。由于LSR能够在不降解的情况下处理高温和低温、紫外线(UV)和臭氧，它比传统材料更适合在持续阳光照射下使用的可穿戴技术。与其他橡胶不同，使用LSR制造的产品在使用者佩戴时，即使长时间佩戴，也不太可能引起不良皮肤反应。
家居用品:LSR的惰性特性使得它可以用于烘焙器皿和其他厨房用品。消费者市场上充斥着用LSR制造的厨房产品，从防护手套和三脚架到铲和烧烤刷，甚至是炊具，在这些地方，LSR的不粘特性很有用。这些应用尤其得益于LSR的耐高温性能;即使在很高的温度下，这种材料也是稳定和食品安全的。
汽车:基于lsr的产品也已开始用于汽车应用，特别是挡风玻璃雨刷片和LED大灯。对于挡风玻璃雨刷片，LSR最大的好处是它在整个产品寿命中保持灵活。传统的橡胶材料由于紫外线照射和高温会继续固化，逐渐使挡风玻璃雨刷失效，而LSR则不会。这大大延长了产品的使用寿命。
在LED大灯的情况下，反光镜和镜头是由特殊的LSR等级设计的清晰度和寿命。这些反射器是用添加剂制造的，允许LSR产品反射近100%的光，放大LED光。因此，低能量、长寿命的LED灯泡可以像高能量、短寿命的光源一样明亮和有效。LED镜片由光学级硅树脂制成，具有玻璃般的清晰度。由LSR反射镜和透镜制成的LED大灯的优点也使它们适用于交通信号、路灯和其他LED应用。
工业应用：在电子行业中，LSR用于数百万件，包括连接器密封件，索环和应变释放装置。LSR也可作为绝缘体或导体的抗抗抗UV和臭氧，取决于材料添加剂。在其自身，硅胶是一种高效的绝缘体，但是当用这种填料作为炭黑制造时也可以用作导体。
基于lsr的连接器密封件通常使用红色氧化铁添加剂制造，以提高产品的耐温性至500度。随着新的添加剂的产生和LSR产品物理性能的提高，LSR用于密封和垫片材料的应用可能会进一步增加。
优化LSR生产流程
为了实现LSR的无数益处，对这种多种应用，LSR注塑机必须优化，以提供最大的价值和易用性。
虽然LSR设备在许多方面具有类似于塑料行业的方式，但许多塑料工具制造商试图以与塑料工具相同的方式制造LSR工具，这可能导致制造故障。必须使用具有特定轨道记录的工具制造商进行LSR工具。此外，还关键是使用一个注塑机公司，可以帮助处理挑战，因为成功的LSR制造要求所有组件都在一起工作。
LSR制造中最常见的痛点正在管理废物和控制颜色变化和添加剂。浪费了多余的材料，因为由于气泡，丧失认证损失以及缺乏许多跟踪，难以回收它。颜色变化可能会产生延迟时间，因为颜色之间的广泛清洁过程可以花费长达四到六个小时。此外，对颜色或添加剂的控制也是一种问题，特别是控制医疗器械行业的功能添加剂。
通过开发新的闭环控制系统技术，可以解决浪费和增加添加剂控制的问题。例如，Graco流体自动化F4系列系统使用一个剂量阀和一个高分辨率流量计，为第三和第四流添加剂(如颜色和药物)提供闭环控制。该系统监测和调整，以确保添加剂被分配在适当的数量。如果有超出公差的情况，系统停止生产，以防止制造坏零件。
另外，控制闭环系统中的两个主要材料部件的流动允许机器对材料粘度的变化和气泡的存在反应。操作员可以改变比率以确保使用正确的材料。
通过使用高分辨率，螺旋齿轮式流量计的材料流动来实现双组分LSR分配比的闭环控制。螺旋齿轮使用多个齿轮齿以非常小的增量测量流量。从这些流量计的信息被送回控制器，操作阀门以改变流量计的材料流动，形成闭环。
测量次数的增加提供了更多的保证，机器是按比例运行的，以防止制造坏的零件。闭环控制因此大大减少了由非比例分配引起的浪费和返工。
新系统提供了一个简单的校准程序，终端用户可以根据需要对特定的过程进行校准。这对产品质量有很大的影响。采集并称重样品，将得到的数据输入先进的显示模块，计算出当前实际分配比，并对控制系统进行校准。
各种其他控制有助于监视进程，这对于可靠地管理LSR系统的整个生命周期非常重要。一个例子是GCA (Graco控制架构)，它提供了比标准PLC产品更长的生命周期，并且比其他控制架构类型有更快的响应时间。
总的来说，新技术有助于制造商减少浪费，确保添加剂的适当引入，并控制LSR分配系统的运行，从而实现无麻烦的生产。
前缘的LSR
LSR工业处于迅速扩张状态，继续提供新的和改进的材料，以更换更长的技术，更持久，更有效的解决方案。对单个申请的LSR物理性质的改进意味着LSR可能会继续取代现有行业中的传统橡胶材料 - 并且可能进入其他行业。随着市场上涨的先进LSR分配和生产技术，可以设法制造LSR产品，以最大限度地减少问题，充分利用这种材料的广泛潜力。
参考文献
