LSR Enjeksiyon Kalıplama: Tüketici Elektroniği için 2 Boşluklu Silikon Üst Kalıp
Fecision, tüketici elektroniği sektöründe faaliyet gösteren bir müşteri için, S136 paslanmaz çelik kalıp gövdesi, 3×0.08 mm soğuk yolluk kanalları ve kayar mekanizmalı fırlatma sistemi kullanarak 2 boşluklu sıvı silikon kauçuk kalıp tasarladı. Kalıp, 120 tonluk sıkıştırma kuvvetinde 300,000 çevrimlik bir kullanım ömrü ve ≤0.05 mm'lik bir ayırma çizgisi çapak değeri hedefliyor.
Sıvı Silikon Kauçuk Enjeksiyon Kalıplama
Yüksek Performanslı Naylon (PA6 / PA66 + GF)
Tüketici Elektroniği (3C)
proje geçmişi
LSR Kalıp Üstü Üretimi
Müşterimiz, 120 tonluk bir LSR presini hedefleyen, birbiriyle ilişkili iki silikon parça için (bir konektör contası ve bir kablo rondelası varyantı) 3 boyutlu geometri sundu. Her iki parça da plastik bir alt tabaka üzerine kalıplama gerektiriyor; bu da kalıbın aynı boşluk içinde aynı anda iki farklı malzeme büzülme davranışını karşılaması gerektiği anlamına geliyor.
Sunulan geometri, tek bir takım yolu kodu satırı oluşturulmadan önce sekiz ayrı DFM risk noktası ortaya koydu. Fecision'ın mühendislik ekibi, 03.04.2025 tarihinde (DFM Rev V01) tam bir Üretilebilirlik Tasarımı incelemesi gerçekleştirdi ve nihai soğuk yolluk valf-geçit düzenine karar vermeden önce üç farklı geçit konfigürasyonunda kalıp akış simülasyonları çalıştırdı.
Çift yönlü büzülme yönetimi: Silikon bölgeler standart büzülme telafisi gerektirirken, kalıplanmış plastik bölgeler hiçbir telafiyi kabul etmez.
12 dairesel delik konumunda alt kesimler mevcut; orijinal 1.0 mm'lik geçme derinliği, manuel kalıptan çıkarmayı pratik olmaktan çıkarıyordu.
Plastik alt tabaka arayüzünde, 10° eğim gerektiren veya 0.1 mm kontrollü taşma payı bulunan bir bölgede flaş riski mevcuttur.
Keskin kenar geometrisi — köşelerde yarıçap olmaması nedeniyle kalıptan çıkarma sırasında parça aşınması potansiyeli.
DFM incelemesi sırasında bir bölgede müşteri geometrisinde olası yapısal hata tespit edildi.
Altta yatan süreç hakkında daha fazla bilgi için, sayfamıza bakın. LSR Enjeksiyon Kalıplama Aletleri Yetenekleri→
Kalıp Teknik Özellikler Sayfası
| Kalıp türü | Sıvı Silikon (LSR) |
| Çürük Sayısı | 2 Boşluk |
| Boşluk / Çekirdek Çeliği | S136 Paslanmaz |
| Kalıp Taban Malzemesi | A50 |
| Kapı Sistemi | Soğuk Yolluk, 3×0.08 mm |
| Kapı İşareti (vana) | Ø1.0 × 0.3 mm derinlik |
| Kaydırıcı Sayısı | 2 Sürgü (S136) |
| Çıkarma Yöntemi | Bar kaldırma + Kaydırıcı, Manuel |
| Koşucu Ağırlığı | ~5 gr |
| Hedef Kalıp Ömrü | 300,000 döngüleri |
| makine Boyutu | 120 T |
| PL Flaş Toleransı | ≤ 0.05 mm |
| PL Adım Toleransı | ≤ 0.03 mm |
Mühendislik Süreci
3D Geometri Makbuzu
Müşterinin 3 boyutlu dosyaları alındı. Bu aşamada 2 boyutlu çizim sağlanmadı; DFM (Üretilebilirlik için Tasarım) yalnızca model geometrisinden yola çıkılarak gerçekleştirilecektir.
DFM Analizi (Rev V01)
Üretilebilirlik için tasarım incelemesinin tamamı bitirildi. Taslak analizi, kalıp tasarımı, üretim hattı tanımı, fırlatma ve büzülme konularında sekiz risk unsuru belirlendi.
Kalıp Akış Simülasyonu
Üç farklı kaynak kapısı konfigürasyonu simüle edildi. Her bir konfigürasyon için erime ön süresi, hava kapanı konumu, kaynak hattı dayanımı, dolum basıncı ve sıkıştırma kuvveti değerlendirildi.
Takım Tasarımı Kilitlendi
3×0.08 mm'lik soğuk yolluk valfi seçildi. Kalıp boşluğu/çekirdek/kaydırıcı için S136. A50 kalıp tabanı. 2 boşluklu yerleşim onaylandı. Müşteri ECN gidiş-dönüş entegrasyonu yapıldı.
Çelik Tedarik ve İşleme
S136 paslanmaz çelik kütükler, 300,000 enjeksiyon döngüsü boyunca silikon katalizör kimyasına karşı korozyon direncini sağlamak üzere sipariş edilmiştir.
T1 Örneği ve PPAP
Seri üretime geçmeden önce ilk numunenin incelenmesi, detaylı boyut raporu ve üretim sürecinin onaylanması gerekmektedir.
Risk Değerlendirmesi: LSR Projesi
Fecision, her yeni programın başlangıcında resmi bir ürün risk değerlendirmesi yapar. Değerlendirme, çevresel uyumluluk, uygulama sınıflandırması ve vücutla temas durumu olmak üzere üç faktörü kapsar; bu faktörler hangi malzeme sertifikalarının, süreç kontrollerinin ve izlenebilirlik gereksinimlerinin uygulanacağını belirler.
Çevre ve Malzeme Uyumluluğu
Soru: Hammaddeler ve proses yardımcı maddeleri müşterinin çevresel gereksinimlerini (RoHS, REACH, halojensiz, vb.) karşılıyor mu?
Cevap: Evet, doğrulandı. Bu proje için belirtilen LSR kaliteleri, RoHS Direktifi 2011/65/EU ve REACH SVHC eşiklerine uygun formülasyonlarda mevcuttur. Malzeme uygunluk belgeleri (Güvenlik Bilgi Formu + Uygunluk Sertifikası) üretim dosyasına dahildir.
Uygulama Sınıflandırması
Soru: Bu parçaların nihai kullanım alanı nedir?
Cevap: Tüketici elektroniği (3C sektörü). Parçalar, elektronik bir cihaz içindeki yapısal/sızdırmazlık bileşenleridir ve normal kullanım koşullarına tabidir ancak yüksek düzeyde düzenleyici denetime tabi değildir (tıbbi olmayan, otomotiv olmayan). Bu sınıflandırma, süreç kontrollerinin Fecision'ın standart ISO 9001 çerçevesi olduğu anlamına gelir; ek sertifikasyona özgü kontroller (ISO 13485, IATF 16949) devreye girmez.
Vücut Teması Sınıflandırması
Soru: Üretimi tamamlanmış parçalar kullanım sırasında insan derisine veya mukoza zarlarına temas eder mi?
Cevap: Kesinlikle hayır. Parçalar, tüketici elektroniği cihazının iç bileşenleridir; cihazın içinde bulunurlar ve kullanıcıyla temas etmezler. Bu, ISO 10993 biyolojik uyumluluk testine gerek olmadığı ve LSR bileşik seçimi için belirli cilt dostu katkı maddesi özelliklerinin geçerli olmadığı anlamına gelir.
DFM Risk Bulguları ve Mühendislik Çözümleri
LSR parçaları için yapılan DFM (Üretilebilirlik için Tasarım) incelemesi, çelik siparişi verilmeden önce sekiz sorun tespit etti. Her bulgu, önerilen bir çözümle birlikte belgelendi ve ardından onay için müşteriye geri gönderildi. Bu kalıp öncesi inceleme süreci, Fecision'da standart bir uygulamadır ve genellikle T1 numunesinden sonra 2-3 maliyetli mühendislik değişikliğini önler.
Keskin Köşe Aşınma Riski
Parçaların iç kısımlarındaki çok sayıda keskin kenar iki soruna yol açar: Birincisi, kalıptan çıkarma sırasında yumuşak LSR yüzeyine zarar verirler; ikincisi ise çelikte gerilim yoğunlaşmalarına neden olarak kalıp ömrünü 300,000 çevrim hedefinin altına düşürürler.
çözümFecision, her iki parçanın tüm keskin kenarlarına 0.3 mm köşe yarıçapı eklenmesini önerdi. Müşteriden, çelik kesilmeden önce her iki geometri varyantında da bu eklemeleri onaylaması istendi.
Delik pozisyonlarında aşırı oyuk
Bağlantı contası, 1.0 mm tek taraflı geçme derinliğine sahip 12 dairesel delik konumuna sahiptir. Bu ölçekteki bir silikon parça için, bu alt kesme kuvveti, temiz manuel kalıptan çıkarma işlemini güvenilmez hale getirir ve her döngüde sertleşmiş kauçuğun yırtılma riskini artırır.
çözümMühendislik departmanı, alt kesim derinliğinin her iki tarafta 1.0 mm'den 0.5 mm'ye düşürülmesini talep etti; bu da mekanik tutma fonksiyonunu korurken, LSR için kalıptan çıkarma kuvvetini güvenli sınırlar içinde tutan %50'lik bir azalma anlamına geliyor.
Plastik Yüzey Arayüzünde Parlama Riski
LSR'nin plastik parçanın üzerine kalıplandığı yerde, plastik yan yüzey dikey konumdadır; bu da silikon eriyiğinin sıkıştırma basıncı altında yayılmasına ve kürleme sonrasında temiz bir şekilde çıkarılması neredeyse imkansız olan çapak oluşturmasına olanak tanır.
Müşteriye iki seçenek sunuldu:
Seçenek A: Başvur Plastik yan yüzeye 10° eğimBu, kalıp basıncı altında kendiliğinden kapanan bir açı oluşturur. Seçenek B: Kasıtlı bir tasarım 0.1 mm tek taraflı taşma kanalı Bu, flaşın tamamen engellenmesi yerine, flaşın nereye gideceğini kontrol eden bir sistemdir.
Farklı Büzülme — Kalıp Üstü Bölgeleri
LSR kalıplama yönteminde, kapsüllenmiş plastik bileşen boyut olarak sabittir; küçülemez. Çevredeki silikon soğuma sırasında %2-3 oranında küçülür. Kalıp her iki bölgeye de eşit bir küçülme payı uygularsa, son parçanın boyutları yalnızca silikon bölgelerinde yanlış olur veya kalıplanmış sınır çatlar.
çözümFecision, plastik bağlı bölgelerin (kırmızı) sıfır büzülme telafisini kabul ettiğini, saf silikon bölgelerin (mavi) ise standart LSR büzülme ofsetine ihtiyaç duyduğunu belirtti. Bir boyutun zaten -0.7 mm'de olduğu tespit edildi; oyuk işleme öncesinde yeniden haritalama gerekiyor.
Kapı Sistemi Tasarımı
LSR için Soğuk Yolluk Girişi Tasarımı: 3×0.08 mm
Bu 2 gözlü sıvı silikon kauçuk kalıp için Fecision, geleneksel sıcak yolluk yerine valf kapılı soğuk yolluk sistemini tercih etti. LSR, platin kürlemeli bir termoset malzemedir; yüksek kalıp sıcaklığında (160–200°C) kürlenir ve soğuk akar. Soğuk yolluk, kürlenmemiş malzemeyi yolluk kanallarında ortam sıcaklığında tutarak, dolum aşamasında ön kürlenmeyi önler.
▲ 3×0.08 mm (genişlik × yükseklik) ölçülerindeki giriş boyutu simülasyon yoluyla belirlenmiştir. Daha geniş bir giriş, dolum süresini uzatır ve ince cidarlı bölgelerde tereddüt riskini artırır; daha dar bir giriş ise, kalıp tamamen dolmadan önce malzeme viskozitesini artıran yollukta kayma ısısı oluşturur. 0.08 mm yükseklik, kayma hızını Momentive'in standart LSR kaliteleri için önerdiği işleme aralığı içinde tutar.
▲ Valf geçidi iğnesi, parçanın üst yüzeyine doğrudan temas ederek 0.3 mm derinlikte Ø1.0 mm çapında bir iz bırakır. Bu yaklaşım, parçaya yapışan yolluk atığını önler; iğne dolum sonunda temiz bir şekilde geri çekilir ve kürlenmiş geçit izi tek kalıntı olur. Tüketici elektroniği uygulaması için bu, müşteri tarafından kabul edilebilir olarak onaylanmıştır.
Kapı girişiSoğuk besleme kanalı, dengeli dolum için her iki boşluğu da aynı anda besler.
Kapı çıkışıBoşluk girişinde, laminer LSR akışına uygun boyutta, 3×0.08 mm'lik bir yuva.
Vana kapağı izi: Üst yüzeyde Ø1.0 mm × 0.3 mm — müşteri tarafından kabul edilebilir olarak onaylandı.
Kalıp sıcaklığı 180°C'de platin kürleme döngüsü başlar; yolluk soğuk kalır.
Kapı Sistemi Tasarımı
LSR Parçaları için Kalıp Akış Analizi Sonuçları
Gerçek LSR malzeme viskozite eğrileri kullanılarak, her bir kapı konfigürasyonu adayı için birer olmak üzere üç bağımsız kalıp akış simülasyonu gerçekleştirildi. Kabul edilen tasarım (Konfigürasyon C, 3×0.08 mm'lik soğuk yolluklu valf kapısı), en dengeli erime cephesini, en düşük tepe kayma gerilimini ve 120 tonluk pres kapasitesinin çok altında bir sıkıştırma kuvvetini üretti.
| Analiz Parametresi | Ölçülmüş değer | birim | Durum |
| En Yüksek Döküm Basıncı (doldurma sonu) | <80 | Mpa | PASS |
| Gerekli Sıkıştırma Kuvveti | 68 | ton | GEÇTİ (120T'nin %57'si) |
| Dolum Süresi Dengesizliği (Sol ve Sağ boşluk) | ± 2 | % | DENGELİ |
| Erime Sıcaklığı Gradyanı | ± 8 | ° C | TEKNİK ÖZELLİKLERE UYGUN |
| Hava Kapanıklığı Sayısı (önleme) | 2 | yerleri | ÇÖZÜLDÜ (PL havalandırma delikleri) |
| Kaynak Hattı Konumları | 12 patronun arkasında | - | KABUL EDİLEBİLİR |
| LSR Hacimsel Büzülme (saf bölgeler) | 2.8 | % | NORMAL ARALIK |
| Kapıdaki Kayma Hızı (maks.) | OEM penceresi dahilinde | - | PASS |
Erime Cephesi Zamanı
Erime cephesi ilerlemesi, her iki boşlukta da dengeli dolumu doğruladı. Alt kesim özellikleri arasındaki ince duvarlı bölgelerde herhangi bir duraksama bölgesi tespit edilmedi. Dolum süresi, sol ve sağ boşluk arasında ±%2 oranında simetriktir.
Hava Kapanı Konumu
Hava kapanı analizi, kaydırıcı arayüzüne yakın dolgu bölgesinin sonunda iki potansiyel kapan yeri belirledi. Her ikisi de belirlenen koordinatlara 0.02 mm'lik ayırma çizgisi havalandırma olukları eklenerek çözüldü.
Kaynak Hattı Mukavemeti
12 adet alt kesim çıkıntısının arkasındaki birleşme bölgelerinde kaynak hattı konumları haritalandırılmıştır. Renk analizi (kaynak hattı koyuluğu), orta düzeyde yapısal etkiyi göstermektedir; bu da döngüsel eğilme yüklerinin beklenmediği statik bir sızdırmazlık uygulaması için yeterlidir.
Doldurma Basıncı
Her iki kalıp boşluğunda da döküm kanalındaki en yüksek dolum basıncı 80 MPa'nın altında kaldı ve yolluktaki basınç düşüşü giriş noktaları arasında dengeliydi. Kalıp boşluğu çevresinde aşırı dolum belirtisi yoktu.
Erime Sıcaklığı Dağılımı
Boşluk boyunca genel sıcaklık gradyanı, dolum sonunda ±8°C içinde kaldı. Merkez katman sıcaklığı (parça çizgisi), en ince duvar bölgelerinde (1.5 mm) herhangi bir tereddüt olmadığını doğrulayarak, tüm süreç boyunca minimum akış sıcaklığının üzerinde kaldı.
Hacimsel Büzülme
Saf silikon bölgelerinde maksimum hacimsel büzülmenin %2.8 olarak tahmin edildiği, bunun LSR için normal aralıkta olduğu belirlendi. Üzerine kalıplanmış plastik bölgelerde ise beklendiği gibi sıfıra yakın hacimsel büzülme görüldü ve bu da çift büzülme telafisi stratejisinin doğruluğunu kanıtladı.
Proje Sonuçları
DFM + Kalıp Akışı Analizinin Sağladığı Sonuçlar
Takım öncesi mühendislik aşaması (DFM incelemesi ve üç tur simülasyon), çelik siparişi verilmeden önce her risk noktasını çözdü. Bu süreç, tipik olarak T1 sonrasında 2-3 mühendislik değişiklik siparişinin önlenmesini sağlar; bu değişikliklerin her biri LSR takımında hem yeniden işleme maliyetine hem de zamanlama gecikmesine neden olur.
Üretim aşamasına geçmeden önce DFM risk noktaları belirlendi ve çözüldü.
Son 3×0.08 mm tasarım seçilmeden önce kapı konfigürasyonları simüle edildi.
S136 + A50 çelik seçimiyle hedeflenen kalıp çevrim ömrüne ulaşıldı.
Kullanılan pres kapasitesi (gerçekte 68 ton, makine kapasitesi 120 ton) — geniş güvenlik payı
Sıradaki başarı öykünüz sizin olabilir!
Kendi üretiminizde de buna benzer sonuçlar mı istiyorsunuz?
İletişime geçin — birlikte neler başarabileceğimizi konuşalım.
Ayrıca ilginizi çekebilir
Presleme için Kalıp Yüzey İşlemi Optimizasyonu: Sertleştirme ve Tavlama + DLC Kaplama
LSR Enjeksiyon Kalıplama: Tüketici Elektroniği için 2 Boşluklu Silikon Üst Kalıp
