■KraussMaffei / 劉濤 技術經理
前言
作為射出技術的領先企業，克勞斯瑪菲(KraussMaffei)擁有完整的針對於熱塑性塑料加工的解決方案及技術，其幾乎涵蓋了所有熱塑性材料加工的可能性。與此同時針對熱固性材料而言，依據材料不同的屬性，克勞斯瑪菲(KraussMaffei)同樣提出了對應的加工技術。三大系列的技術分別為DuroSet、PolySet、SilcoSet，其亦囊括了針對熱固性材料進行射出成型的可能性。其分別針對粉體狀酚醛樹脂材料、不飽和聚酯SMC/BMC，以及有機矽材料的加工技術。在這其中得益於液態矽膠材料(LSR)在醫療以及工程領域的大量應用，SilcoSet近年來備受業界推崇。
針對低黏度液態矽膠加工的優勢
液態矽膠材料(LSR)的物理性質區別於傳統的熱塑性材料。首先，液態矽膠材料(LSR)為熱固性反應型材料並分為A、B雙組份；A、B組份充分混合均勻後在加熱的模具中發生加成硫化反應完成固化過程，最終得到成型製品。其次，從加工的角度而言，液態矽膠材料(LSR)的黏度極低；常規牌號在20℃低剪切速率的情況下其黏度為300 Pa*s左右，而在加工過程的剪切作用下其黏度有可能低於100 Pa*s；甚至部分高透光性液態矽膠材料(LSR)的黏度僅為30~50 Pa*s。如此低的黏度給加工過程帶來了嚴苛的挑戰，另外結合液態矽膠材料(LSR)的產品應用多為精密醫療多腔製品，其對射出過程的精度亦有很高要求。
這裡需要強調克勞斯瑪菲(KraussMaffei)針對液態矽膠材料(LSR)加工而開發的特殊塑化單元。其重要組成部分包括，氣動鎖閉式噴嘴以及特殊的螺杆設計；這些充分保證了針對於如此低黏度材料的射出精準與可重複性。由於液態矽膠材料(LSR)以近乎液態的形式存在，其在塑化單元中並不需要向熱塑性塑料那樣進行塑化，故此螺杆主要以輸送以及計量為主即其壓縮比幾乎等於1.0；同時為了能保證對於極低黏度材料儲料計量的精準，止逆閥亦做了特殊設計。通過彈簧驅動止逆環強制復位；當螺杆旋轉而進入儲料過程時，儲料的壓力將彈簧驅動的止逆閥頂開並進行儲料計量，當螺杆儲料到位後止逆閥在彈簧的驅動下立刻關閉；最後在螺杆的根部做了相應的密封處理，特殊密封材料的選用保證了其耐久性與可靠性。這些措施都保證了低黏度液態矽膠材料(LSR)在完成多腔精密產品時可以被精準的注入模腔，並使得加工過程的精度、重複性得到充分保障。包括氣動鎖閉式噴嘴及冷卻式機筒均和外部冰水機相連，保證在加工過程中液態矽膠材料(LSR)在持續20℃的環境中保持穩定狀態。
液態矽膠材料(LSR)與熱塑性塑料的多射成型
伴隨著材料科技的持續發展，各大材料廠商均開發出可以與熱塑性塑料產生自黏結效果的特殊液態矽膠材料(LSR)牌號；其為終端市場的創新應用奠定了基礎。熱塑性塑料可以與其充分的產生黏結力，進而製品可以適應更多的應用場景。在這其中，多組份射出機作為加工平臺來完成產品的最終製程。克勞斯瑪菲(KraussMaffei)擁有全系列的多組份技術，其可以根據產品情況選擇任意佈局，亦可根據具體應用選擇任意多組份技術如圖2。其中在液態矽膠材料(LSR)與熱塑性材料相複合的應用中，以轉盤技術的使用居多；射台佈局多以Z型背負式或L型非操作側角式為主；如射台佈局以Z型為例的話，如圖3中的形式即主射台為熱塑性塑料而副射台為液態矽膠材料（LSR）的射出單元；同時克勞斯瑪菲(KraussMaffei)將相對應的多組份操作系統整合到MC6控制單元中完成系統集成。
這裡需要特別強調的是該系統仍然配備了克勞斯瑪菲(KraussMaffei)的最新一代的專利技術APC+，其可同時針對熱塑性材料與液態矽膠材料(LSR)的加工成型。特別是液態矽膠材料(LSR)在加入色漿後，隨著色漿的比例變化其黏度會有波動；針對於有機矽射出產品多以多腔精密小克重應用為主，黏度上微小的波動都會對射出重量產生影響，進而影響產品的細微尺寸變化。APC+功能在這裡特別考慮到了有機矽材料可壓縮性特點，止逆環封閉行為等做出修正，保證射出過程的恆定。
結語
針對液態矽膠材料(LSR)特殊開發的塑化單元與專用螺杆保證了對於極低黏度材料的加工穩定性；具有自黏結效果的特殊液態矽膠材料(LSR)牌號搭配全系列的多組份技術完美使得其與熱塑性材料複合，拓展了有機矽材料的應用範圍。同時新一代的APC+技術同樣適用於有機矽材料的加工成型，保證了針對多腔精密產品的射出更加穩定。軟硬體的獨特配置使得克勞斯瑪菲(KraussMaffei)的SilcoSet系列技術滿足醫療與工程領域嚴苛的要求。
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