دليل لمادة المطاط السيليكوني السائل (LSR)

يختلف المطاط السيليكوني السائل (LSR) عن المطاط السيليكوني الصلب. LSR مادة سائلة يتعرض لضغوط ودرجات حرارة عالية لتصنيع القطع النهائية. ونتيجةً لذلك، يتميز هذا المطاط الصناعي بسرعة تصلب ودقة أعلى من مطاط السيليكون الصلب.

علاوة على ذلك، تُصنّع شركة LSR منتجاتٍ بتصاميم مُعقّدة وتفاصيل دقيقة بفضل مرونتها. يستكشف هذا المقال مطاط السيليكون السائل، أنواعها وصناعاتها حيثما ينطبق ذلك.

ما هو مطاط السيليكون السائل؟

LSR (مطاط السيليكون السائل) مصنوع من السيلوكسان (Si–O–Si)مما يمنحه مقاومة كبيرة للحرارة والمواد الكيميائية. يتم معالجته بـ المحفزات القائمة على البلاتين، مما يُنتج منتجات أقوى وأكثر وضوحًا ونظافةً مقارنةً بالطرق القديمة. تُنتج هذه العملية مادةً تتميز بقوة ونقاءٍ ممتازين، دون أي بقايا.

المطاط السيليكوني السائل (LSR) ليس مجرد مطاط سيليكون في شكل سائل. وبدلا من ذلك، يتم تشكيله عن طريق معالجة طويلة بولي سيلوكسان العمود الفقري باستخدام البلاتين والبيروكسيد في مطاط السيليكون. هذه المحفزات تشكيل روابط متقاطعة تعمل على تعزيز قوة الشد والتمزق للإيلاستومر.

نتيجةً لذلك، يتكون مطاط السيليكون السائل من سلاسل بوليمر قصيرة ذات وزن جزيئي منخفض. بالإضافة إلى ذلك، يتميز هذا النوع من مطاط السيليكون بـ خصائص تدفق أفضل.

تمت معالجة LSR من خلال حقن السائلأولاً، تُخلط المادة الخام السائلة في أجزاء متساوية من مكونين منفصلين. ثم تُحقن في قالب ساخن من خلال نظام العداء البارد.

بسبب مرونة التصميم، صب حقن LSR مناسب لتصنيع المنتجات مع الهندسة المعقدة بكميات كبيرة.  

ما هي الأنواع المختلفة من مطاط السيليكون السائل؟

1. مطاط عالي الاتساق (HCR)

يُعرف المطاط عالي الاتساق LSR أيضًا باسم المطاط المُبركن عالي الحرارة أو المُعالج حراريًا. هذا المطاط يحتوي على سلاسل بوليمرية طويلة ذو وزن جزيئي مرتفع. يُصنع هذا النوع من المطاط على دفعات في درجات حرارة عالية.

تشمل الخصائص الرئيسية لـ HCR خصائصه الكهربائية الممتازة ومقاومته للحرارة ومقاومته للعوامل الجوية.

بالإضافة إلى ذلك، تتمتع عوازل HCR بخصائص ممتازة ميكانيكي الخصائص، مما يجعلها مناسبة لـ أنظمة نقل الطاقة.

2. حقن السوائل (LIM)

صب حقن السائل يتم تصنيع LSR باستخدام عملية حقن السوائل. العملية يصنع منتجات مطاطية عالية الجودة مع تصاميم معقدة ومتشابكة.

علاوة على ذلك، يتميز LIM LSR بالتوافق الحيوي والاتساق والدقة. مرونة تصميم هذا المطاط الصناعي تجعله مثاليًا لإنتاج أجزاء من عدة أشكال وأحجام.

3. عملية البركنة في درجة حرارة الغرفة (RTV)

LSR الفلكنة في درجة حرارة الغرفة هي نوع من LSR الذي يتصلب في درجة حرارة الغرفة دون الحاجة إلى حرارة إضافية. عادةً، أثناء تصنيع RTV LSR، يُستخدم محفز البلاتين تقوية المطاط.

وبالتالي، فإن RTV LSR مناسب للتطبيقات التي لا تحتاج إلى حرارة. تشمل خصائص هذا LSR انخفاضًا مجموعة ضغط، مقاومة للمواد الكيميائية، والعزل الكهربائي، والاستقرار الحراري العالي.

4. مطاط الفلوروسيليكون (FSR)

يحتوي التركيب الجزيئي لـ LSR الفلوروسيليكوني على الفلور. يُعزز الفلور خصائص LSR، مُحسّنًا مقاومته للمواد الكيميائية والوقود والزيوت.

علاوة على ذلك، يمكن لهذا النوع من LSR أن يتحمل درجات الحرارة العالية ويمتلك خصائص فيزيائية ممتازة مثل المرونة وقوة التمزق العالية.

لأن فلورو سيليكون LSR يمكن يتحمل درجات الحرارة العالية والمنخفضة، يتم استخدامه في الختم والحشية التطبيقات ذات ظروف التشغيل القاسية.

5. LSR ذاتية الترابط

يمكن أن يكون LSR مرتبطًا ذاتيًا الالتصاق بالركائز الأخرى دون الحاجة إلى عامل ربط. هذا النوع من LSR يحتوي على راتنج سيليكون تفاعلي الذي يعمل على تحسين الالتصاق بالعديد من المواد، بما في ذلك الزجاج والمعادن والبلاستيك.

علاوة على ذلك، هذا النوع من LSR يتصلب بسرعة ويمتلك مرونة جيدة و مقاومة كيميائية. تعتبر مادة LSR ذاتية الترابط مناسبة بشكل خاص لتطبيقات التشكيل الزائد والتطبيقات التي تحتاج إلى ربط مادتين مختلفتين، بما فيها مطاط سيليكون.

6. LSR من الدرجة الطبية

عملية التصنيع لـ الصف الطبية تتبع LSR قواعد صارمة لضمان ملاءمتها للتطبيقات الطبيةهذا النوع من LSR متوافق حيوياً وغير سام ومعقم.

ما هي مزايا مطاط السيليكون السائل؟

• توافق مع الحياة

LSR متوافق حيويًا وخامل. هذا الإيلاستومر لا يتفاعل مع سوائل الجسم أو تسبب ردود فعل تحسسيةبالإضافة إلى توافقها الحيوي، يمكن تعقيم LSR دون تغيير خصائصها الفيزيائية أو الكيميائية.

يتم استخدام هذا الإيلاستومر في الصناعة الطبية لتصنيع العديد من الأجهزة الطبيةبما في ذلك الغرسات، وأجهزة التنفس، وتقويم الأسنان، والعظام. تُحسّن هذه الأجهزة جودة الحياة، وتُريح المرضى، وتُقلل من خطر الحساسية.

• مرونة التصميم

LSR مرن ويمكن تشكيله في أشكال وأحجام معقدة مختلفةيتميز هذا المطاط الصناعي بلزوجة منخفضة ودقة عالية.

لذلك، فإنه يملأ القوالب ل إنشاء تصميمات معقدة بجودة ثابتة. تُستخدم مرونة تصميم LSR غالبًا في الصناعات الطبية، والمنتجات الاستهلاكية، والسيارات.

• الخصائص الفيزيائية والمقاومة الكيميائية

عروض مطاط السيليكون السائل قوة تمزق فائقة (حتى 35 كيلو نيوتن/متر)، وقوة شد (حتى 12 ميجا باسكال)، واستطالة عند الكسر (>300%). تركيبه الجزيئي الخامل يقاوم الهجوم الكيميائي، وامتصاص الماء، ونمو الميكروبات.

على عكس العديد من المواد البلاستيكية الحرارية أو الإيلاستومرات العضوية، تحافظ LSR على مرونتها عبر نطاق واسع من درجات الحرارة من -60 درجة مئوية إلى +230 درجة مئوية.

ما هي التطبيقات الشائعة لمطاط السيليكون السائل؟

كما تمت مناقشته سابقًا، فإن خصائص LSR تجعلها مثالية لمختلف التطبيقات. تشمل الصناعات المختلفة التي تستخدم هذا الإيلاستومر ما يلي؛

سيارات

الأختام والحشيات للسيارات تُصنع من مادة LSR. يُستخدم هذا المطاط الصناعي أيضًا في تصنيع مكونات وموصلات امتصاص الاهتزازات.

مثالي للأختام الموجودة أسفل غطاء المحرك، وأغلفة أجهزة الاستشعار، وحلقات تسخير الأسلاك بسبب مقاومته للأشعة فوق البنفسجية والحرارة والاهتزاز.

فضاء

يستخدم LSR لتصنيع الأنابيب ، والأختام ، والحشيات لتطبيقات الفضاء.

الإلكترونيات

المكونات الإلكترونية مثل الأختام والموصلات و يتم تصنيع لوحات المفاتيح من مواد LSR. لوحات مفاتيح عازلة، وحشيات مقاومة للماء، وموصلات مصبوبة في بيئات قاسية.

بضائع المستهلكين

يتم استخدام LSR في صناعة السلع الاستهلاكية لتصنيع أدوات المطبخ والمعدات الرياضية و منتجات الأطفالسماعات الأذن، ومصاصات الأطفال، وفوهات الاستحمام - بفضل نعومتها، وتوافقها الحيوي، وامتثالها لمعايير إدارة الغذاء والدواء الأمريكية.

قطاع الرعاية الصحية

الأدوات الجراحية والقسطرة أقنعة، مضخات التسريب، والأنابيب الطبية، والحقن هي بعض الأجهزة الطبية LSR مصنوعة من المطاط السيليكوني السائل.

تُستخدم في أقنعة التنفس، والقسطرة، ومضخات التسريب، والصمامات الجراحية نظرًا لخصائصها العقم، الطبيعة المضادة للحساسية، والقدرة على التعقيم عن طريق الأوتوكلاف، أو جاما، أو أكسيد الإيثيلين.

كيفية تصنيع منتجات مطاط السيليكون السائل؟

المطاط السيليكوني السائل مرن ويمكن تشكيله في منتجات مختلفة باستخدام عدة عملياتتتضمن الطرق الشائعة لتصنيع LSR الحقن والضغط والقولبة بالنقل.

حقن صب

(أراضي البوديساتفا) عملية صب حقن يحقن خليط LSR في تجويف القالب. عادةً ما يكون هذا القالب على شكل المنتج المطلوب. بمجرد أن يملأ الإيلاستومر القالب، يبدأ في علاج وتصلب.

صب حقن السائل (LIM) هي الطريقة الأكثر فعالية لإنتاج مكونات LSR الدقيقة بكميات كبيرة. تستخدم هذه العملية نظام حلقة مغلقة لقياس وخلط وحقن مواد LSR ثنائية المكونات في قوالب مُسخّنة مسبقًا. مقارنةً بقوالب الضغط أو النقل، تُقدّم LIM ما يلي:

- أوقات دورة أقصر (تصل إلى 20 ثانية)
- الحد الأدنى من النفايات (<2%)
- قوالب خالية من الوميض لخطوط فصل نظيفة
- إزالة القوالب الآلية بالكامل والمعالجة اللاحقة المباشرة (التشذيب والتمييز)

قالب الضغط

In قالب الضغطلا يُحقن خليط LSR في القالب، بل يُحقن قبل وضعه. في تجويف القالب.

بعد إغلاق تجويف القالب، يتم وضع المادة يتعرض لضغط ودرجة حرارة عالية يتم تطبيقها بواسطة مكبس هيدروليكي.

هذه العملية ثم تعالج وتصلب المادة. بعد التصلب والتبريد ، تتم إزالة منتج المطاط النهائي.

على عكس القولبة بالحقن، القولبة بالضغط لها تكلفة أولية منخفضة. كما تُنتج هذه العملية نفايات قليلة، وتتميز المنتجات النهائية بقوة شد عالية. ومع ذلك، فإن عملية صب الضغط لديها فترات زمنية أطول من عملية حقن البلاستيك، كما أن العملية أقل دقة.

نقل صب

في عملية نقل القالب، LSR هو ممزوج بالأصباغ وعوامل المعالجة قبل تسخينها. ثم تُحمَّل المادة في وعاء نقل وتُوضَع في مكبس.

بعد تطبيق الضغط على وعاء النقل، يدفع المصب مادة LSR في تجويف القالبيُسخّن القالب بعد ذلك لتجفيف المطاط الصناعي وتصليبه. بعد التجفيف، تُزال المنتجات النهائية.

نقل القالب مناسب لـ تصنيع الأشكال المعقدة عالية القوة. بالإضافة إلى ذلك، تتميز العملية بدقة عالية وجودة ثابتة.

ومع ذلك، فإن الجانب السلبي لقوالب النقل هو أنها مناسبة فقط لـ عمليات إنتاج صغيرة ولديها استثمار أولي مرتفع.

الجدول أدناه يلخص الاختلافات بين قولبة الحقن، وقولبة الضغط، وقولبة النقل

الخلاصة

يعد المطاط السيليكوني السائل متعدد الاستخدامات ويُستخدم في تصنيع العديد من المنتجات عبر العديد من الصناعات.

بسبب جودتها الممتازة HAS، المادة مناسبة للاستخدامات الطبية والسيارات، الغذاء، وتطبيقات السلع الاستهلاكية. لأن هناك أنواع مختلفة من LSR، اختيار واحد يناسب تطبيقك وعملية الصب الخاصة بك هو الأفضل.

اتصل Hongju لاحتياجاتك من المطاط!

مع أكثر من عقدين من الخبرة ، هونغجو تقدم حلول المطاط السيليكوني السائل المصممة بدقة مصممة خصيصا لاحتياجاتك.

سواء كنت تقوم بتصميم غرسة طبية أو ختم سيارة، فإننا نمتلك الخبرة والتكنولوجيا، وعمليات معتمدة وفقًا لمعايير ISO لتحقيق ذلك. تواصل معنا اليوم لبدء مشروع LSR القادم الخاص بك.