یکی از مهم‌ترین مراحل در شکل دهی و پخت الاستومرهای سیلیکونی، طراحی سیستم پخت مناسب برای دستیابی به خواص دلخواه در قطعه نهایی است. اولین گام در این فرآیند، انتخاب مکانیسم پخت براساس نیازهای قطعه و الزامات فرایند تولید است.
قطعات تولیدی از الاستومرهای سیلیکونی معمولاً با دو روش تراکمی یا افزایشی تحت فرایند پخت قرار می‌گیرند. پخت افزایشی که با نام Additional نیز شناخته می‌شود، می‌تواند در دمای اتاق انجام شود. این روش به یک یا دو عامل پخت نیاز دارد که معمولاً مدت کوتاهی پیش از قالبگیری به کامپاند اضافه می‌شوند. قطعات تولید شده با این روش غیرسمی، الاستیسیته بالا و پایداری حرارتی مطلوبی دارند.
روش دیگر برای پخت این الاستومر، استفاده از پراکسایدهای آلی است. در این فرآیند، پراکسایدها در دماهای بالا رادیکال‌هایی ایجاد می‌کنند که فرآیند پخت را تسهیل می‌کنند. این روش مناسب برای کاربردهایی است که نیاز به مقاومت حرارتی بالا دارند.
بر اساس ویژگی‌های ظاهری و عملکرد مورد انتظار، الاستومرهای سیلیکونی می‌توانند در فرآیندهای مختلفی از جمله تزریق (Injection molding)، اکستروژن (Extrusion) و قالبگیری فشاری (Compression molding) استفاده شوند. انتخاب روش شکل‌دهی و پخت، تأثیر مستقیمی بر کیفیت و دوام قطعه نهایی خواهد داشت.
شکل دهی و پخت الاستومرهای سیلیکونی از مراحل حیاتی در تولید قطعات با کیفیت و دوام بالا محسوب می‌شود. انتخاب روش مناسب پخت و شکل‌دهی تأثیر مستقیمی بر خواص مکانیکی، حرارتی و شیمیایی محصول نهایی دارد.
مکانیسم‌های پخت الاستومرهای سیلیکونی
الاستومرهای سیلیکونی عمدتاً از طریق دو مکانیسم پخت می‌شوند:
- پخت افزایشی (Addition Cure): این روش که به پخت پلاتینی نیز معروف است، با استفاده از کاتالیزورهای پلاتینی انجام می‌شود و می‌تواند در دمای اتاق یا دماهای بالاتر صورت گیرد. در این فرآیند، واکنش بین گروه‌های وینیل و هیدروسیل در حضور کاتالیزور پلاتینی منجر به تشکیل اتصالات عرضی می‌شود. مزایای این روش شامل عدم تولید محصولات جانبی، کنترل‌پذیری بالا و امکان پخت در دماهای پایین است.
- پخت پراکسیدی (Peroxide Cure): در این روش، از پراکسیدهای آلی به عنوان عامل پخت استفاده می‌شود. پراکسیدها در دماهای بالا تجزیه شده و رادیکال‌های آزاد تولید می‌کنند که با زنجیره‌های پلیمری واکنش داده و اتصالات عرضی را تشکیل می‌دهند. این روش برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت حرارتی و شیمیایی بالاتری دارند، مناسب است.
روش‌های شکل‌دهی الاستومرهای سیلیکونی
بسته به نوع قطعه و کاربرد مورد نظر، از روش‌های مختلفی برای شکل‌دهی الاستومرهای سیلیکونی استفاده می‌شود:
- قالبگیری تزریقی (Injection Molding): در این روش، الاستومر سیلیکونی مایع (LSR) به داخل قالب تزریق می‌شود و پس از پخت، قطعه نهایی با دقت بالا و زمان چرخه کوتاه تولید می‌شود. این روش برای تولید انبوه قطعات پیچیده مناسب است.
- قالبگیری فشاری (Compression Molding): در این فرآیند، ماده خام درون حفره قالب قرار گرفته و با اعمال فشار و حرارت، شکل نهایی را به خود می‌گیرد. این روش برای تولید قطعات با ابعاد بزرگ و هندسه ساده مناسب است.
- اکستروژن (Extrusion): در این روش، الاستومر سیلیکونی از طریق یک دهانه با شکل مشخص عبور داده می‌شود تا محصولی با مقطع ثابت تولید شود. این روش برای تولید لوله‌ها، نوارها و پروفیل‌ها کاربرد دارد.
عوامل مؤثر در انتخاب روش پخت و شکل‌دهی
انتخاب روش مناسب پخت و شکل‌دهی بستگی به عواملی مانند:
- خواص مکانیکی مورد نیاز: برای کاربردهایی که نیاز به استحکام بالا دارند، ممکن است روش پخت پراکسیدی مناسب‌تر باشد.
- دمای کاری قطعه: در کاربردهایی با دمای کاری بالا، انتخاب روش پخت و نوع الاستومر اهمیت دارد.
- پیچیدگی هندسی قطعه: برای قطعات با هندسه پیچیده، قالبگیری تزریقی ترجیح داده می‌شود.
- حجم تولید: برای تولید انبوه، روش‌های اتوماتیک مانند قالبگیری تزریقی مناسب‌تر هستند.
در نهایت، درک دقیق از نیازهای کاربردی و مشخصات فنی قطعه نهایی، به همراه شناخت کامل از خواص الاستومرهای سیلیکونی و فرآیندهای پخت و شکل‌دهی، برای انتخاب بهترین روش تولید ضروری است.
