Quando se trata de fabricar peças duráveis, flexíveis e resistentes ao calor, o silicone costuma ser o material preferido. Sua versatilidade o torna ideal para uma variedade de indústrias, desde dispositivos automotivos e médicos até eletrônicos de consumo e utensílios de cozinha. Mas como exatamente você transforma o silicone bruto em produtos funcionais e com formatos precisos?
O que é moldagem de silicone?
A moldagem de silicone é um processo de fabricação em que a borracha de silicone líquida (LSR) é moldada em vários formatos. Os métodos mais comuns incluem moldagem por compressão, moldagem por transferência e moldagem por injeção. Entre estes, moldagem por injeção é o mais popular para a produção de peças complexas e de alta qualidade em grandes quantidades.
Assista ao vídeo do YouTube a seguir para saber como as peças moldadas de silicone são removidas de uma máquina de moldagem de alta temperatura.
Por que escolher o silicone?
Antes de mergulhar no processo, vale a pena entender por que o silicone é um material tão popular. A borracha de silicone se destaca por sua flexibilidade, durabilidade e resistência a temperaturas extremas, produtos químicos e luz UV. Não é tóxico e é hipoalergênico, o que o torna adequado para aplicações médicas. Além disso, o silicone pode ser facilmente colorido ou transparente, oferecendo uma gama de possibilidades de design.
Tipos de moldagem de silicone
Os dois principais tipos de matérias-primas de silicone moldáveis são Borracha de Alta Consistência (HCR) e Borracha de Silicone Líquida (LSR).
Borracha de alta consistência (HCR),
Borracha de alta consistência (HCR) é um material de silicone espesso usado em moldagem por compressão e transferência. A moldagem por compressão envolve a colocação de HCR entre placas aquecidas, ideal para produção de baixo volume. A moldagem por transferência transfere o HCR através de um sistema para o molde, adequado para peças que necessitam de propriedades específicas ou volumes médios.
A borracha de silicone líquida (LSR)
Borracha de silicone líquida (LSR) é um silicone fluido usado em moldagem por injeção de líquidos (LIM). Suporta diversas tecnologias: Sobremoldagem, que cobre um substrato com silicone; Moldagem em dois disparos, combinando termoplástico e silicone simultaneamente; e Micromoldagem, produzindo peças muito pequenas para dispositivos médicos avançados.
Aqui está uma olhada nos diferentes tipos de borracha de silicone e seus usos específicos.
| Tipo de silicone | Descrição | Propriedades | Aplicações |
|---|---|---|---|
| Borracha de silicone transparente | Silicone transparente com dureza Shore de A 10 a A 70. | Utilizado como junta invisível, não interfere na estética. | Diafragmas de fluxo de ar, produtos cosméticos |
| Borracha de Fluorossilicone | Contém flúor em sua cadeia polimérica, combinando propriedades de silicones e fluorocarbonos. | Resistente a combustíveis, óleos, solventes e temperaturas extremas. | Aplicações aeroespaciais e automotivas |
| Borracha de silicone de baixa dureza | Silicone mais macio com dureza Shore entre A 5 e A 20. | Elástico, pode ser puxado e reformado várias vezes sem rasgar. | Mamilos para mamadeira, filme de armazenamento de alimentos, tapetes antiderrapantes |
| Borracha de silicone retardante de chama | Silicone com alta condutividade térmica e resistência ao calor. | Autoextinguível e com maior resistência à chama através de aditivos especiais. | Aplicações de contato com fogo ou calor |
| Borracha de silicone de alta resistência | Projetado para extremo alongamento, rasgo e alta resistência à abrasão e fadiga. | Resistência ao rasgo de 29 a 49 kN/m. | Moldagem, extrusão, calandragem |
| Borracha de silicone eletricamente condutora | Borracha de silicone composta com carbono e outros materiais condutores. | Reduz a interferência eletromagnética e de radiofrequência. | Eletrônica, blindagem EMI/RFI |
| Borracha de silicone resistente ao calor | Mantém a estabilidade e as propriedades mesmo em altas temperaturas (até 150°C/302°F). | Excelente estabilidade térmica, resistente a altas temperaturas. | Aplicações de alta temperatura |
| Borracha de silicone de uso geral | Borracha de silicone comum com dureza Shore de A 30 a A 70. | Versátil, utilizado para moldagem por compressão e extrusão. | Utensílios de cozinha, tubos, peças de veículos |
| Borracha de silicone condutora térmica | Afasta o calor de áreas sensíveis, ideal para eletrônicos. | Eficaz na dissipação de calor, usado com CPUs e gabinetes eletrônicos. | Dispositivos eletrônicos, dissipação de calor |
| Borracha de silicone de alta dureza | Silicone com dureza Shore até A 90. | Alto alongamento, resistência ao rasgo, abrasão e resistência à fadiga. | Moldagem, extrusão, calandragem |
| Borracha de silicone resistente a óleo | Resistente aos óleos sem afetar a sua estrutura. | Mantém as propriedades após exposição aos óleos. | Aplicações relacionadas ao petróleo |
| Grupo Metil | Elastômero de dimetil silicone, o primeiro elastômero de silicone desenvolvido. | Elastômero de uso geral. | Várias aplicações gerais |
| Grupos Metila e Fenila | Elastômeros de metilfenil silicone, desenvolvidos para aplicações em baixas temperaturas. | Melhor desempenho em baixas temperaturas. | Aplicações de baixa temperatura |
| Grupos Metila e Vinil | Elastômeros de metil-vinil silicone, auxiliam no processo de vulcanização. | Propriedades de vulcanização aprimoradas. | Várias aplicações que exigem vulcanização aprimorada |
| Grupos Metila, Fenil e Vinil | Elastômeros de silicone com grupos metil, fenil e vinil, adequados para baixas temperaturas. | Bom desempenho em aplicações de baixa temperatura. | Aplicações de baixa temperatura |
| Grupos Flúor, Vinil e Metila | Borracha de fluorossilicone conhecida por sua resistência a óleo, combustíveis e solventes. | Resistência excepcional a produtos químicos e temperaturas extremas. | Indústrias aeroespacial, automotiva e química |
Como são feitas as peças de borracha de silicone?
As peças de borracha de silicone são produzidas através de diversos métodos, cada um adequado a diferentes necessidades.
| Forma | Descrição | Vantagens |
|---|---|---|
| Moldagem por Injeção | O silicone aquecido é injetado em uma matriz sob pressão, preenchendo a cavidade para formar formas complexas. | Adequado para projetos complexos e de alto volume. |
| Moldagem por injeção de líquido | O silicone líquido é misturado e injetado na cavidade do molde por meio de dois êmbolos, com aditivos e catalisadores. | Tempos de cura mais curtos, designs precisos. |
| Extrusão | O silicone bruto é aquecido e comprimido através de uma matriz para formar formas como tubos e vedações. | Produção de baixo custo e alto volume. |
| Moldagem por compressão | O silicone é colocado em moldes aquecidos e comprimido para formar a peça. | Econômico para volumes baixos. |
| Moldagem por transferência | O silicone é colocado em uma panela e forçado para dentro de uma cavidade do molde sob alta pressão através de um canal de entrada. | Peças precisas com desperdício mínimo. |
| Calendário | O silicone é alimentado entre os rolos para produzir folhas finas. | Produz folhas finas e uniformes. |
Como é feita a borracha de silicone?
A borracha de silicone, um polímero conhecido por sua flexibilidade e resistência ao calor, é criada isolando o silício da sílica. Isto é feito aquecendo areia de quartzo a 1800°C (3272°F) e reagindo o silício puro resultante com cloreto de metila para formar dimetildiclorossilano (DMDCS).
O DMDCS é então hidrolisado para produzir cadeias de polidimetilsiloxano (PDMS), que são reticuladas para formar uma rede tridimensional. Aditivos como cargas, pigmentos e estabilizantes são misturados para melhorar propriedades como resistência ao rasgo e cor. O produto final é moldado e curado por vulcanização, seja em altas temperaturas para maior resistência ou em temperatura ambiente para maior maciez.
Como são feitos os moldes de silicone?
Moldes de silicone são criados por um processo de uma ou duas partes. Em um molde de peça única, uma peça mestre é feita, revestida com agente desmoldante e depois coberta com borracha de silicone mista. Após a cura, o master é removido e o molde está pronto para uso. Para um molde de duas partes, o mestre é embutido em argila e silicone é derramado sobre ele para formar a metade do molde. Após a cura, o molde é separado e uma segunda camada de silicone é adicionada para completar o molde. Este processo resulta em moldes duráveis, adequados para a produção de peças de alta qualidade.
Vantagens da moldagem de silicone
A moldagem de silicone oferece uma série de benefícios que a tornam a escolha preferida para muitas aplicações.
- Captura detalhes complexos com precisão.
- De longa duração e pode ser usado várias vezes.
- Suporta altas temperaturas sem deformar.
- Resistente a muitos produtos químicos e solventes.
- A configuração rápida acelera a produção.
- Requer manutenção mínima em comparação com outros moldes.
- Adequado para uma ampla gama de aplicações e produtos.
- Ideal para projetos complexos e detalhados.
- As peças saem do molde sem danos.
- Econômico para pequenos e produção de alto volume corre.
- Mantém a forma e o tamanho ao longo do tempo.
- Mudanças mínimas de tamanho durante a cura.
- A superfície antiaderente garante fácil remoção das peças.
- Pode criar formas simples e complexas.
- Uso eficiente de materiais com excesso mínimo.
Por que o silicone é um ótimo material para moldagem?
O silicone é a melhor escolha para moldagem porque é versátil, preciso e durável. Ele suporta temperaturas e produtos químicos extremos, cura rapidamente e requer manutenção mínima. Os moldes de silicone são fáceis de liberar, têm baixo encolhimento e são econômicos para vários designs.
Como limpar moldes de silicone a ar?
Para limpar moldes de silicone aquecidos a ar, comece deixando-os esfriar completamente. Raspe suavemente qualquer resíduo com uma ferramenta macia e não abrasiva. Lave o molde com água morna e sabão usando uma escova ou pano macio, evitando produtos químicos agressivos ou produtos de limpeza abrasivos. Enxágue abundantemente com água limpa e seque completamente com um pano sem fiapos ou deixe secar ao ar.
Como pintar moldes de silicone?
Limpe o molde e aplique um primer compatível com silicone. Use tinta de silicone ou acrílica, aplicando camadas finas e uniformes. Deixe cada camada secar antes de adicionar mais e finalize com um selante de silicone transparente para maior durabilidade.
Como colorir moldes de silicone?
Para colorir moldes de silicone, você pode misturar pigmentos de silicone diretamente no silicone antes de curar. Basta adicionar algumas gotas de pigmento ao silicone não curado e misturar bem até que a cor seja distribuída uniformemente. Isso permite que a cor se ligue ao silicone, resultando em uma tonalidade vibrante e permanente.
Como fazer moldes em casa sem silicone?
Você pode fazer moldes em casa sem silicone, usando materiais como gelatina, amido de milho ou gesso. Os moldes de gelatina são feitos dissolvendo a gelatina em água quente e despejando-a sobre o objeto, deixando-a endurecer. O amido de milho e a cola podem ser misturados para formar uma massa moldável que endurece à medida que seca. O gesso de Paris é outra alternativa; basta misturar com água e despejar sobre o objeto que deseja moldar, deixando-o endurecer.
Como remover a gelatina do molde de silicone?
Primeiro, certifique-se de que a gelatina esteja totalmente firme, resfriando-a na geladeira. Quando estiver pronto, puxe suavemente as bordas do molde de silicone da gelatina para soltá-lo. Você também pode mergulhar brevemente o fundo do molde em água morna para ajudar a liberar a gelatina. Por fim, coloque um prato sobre o molde, vire-o de cabeça para baixo e bata ou aperte suavemente o molde para liberar a gelatina no prato.
Onde comprar moldes de silicone?
Você pode comprar moldes de silicone em vários varejistas on-line, lojas especializadas em cozinhas e lojas de artesanato. Para moldes de silicone personalizados ou especializados, considere a BOYI, que oferece silicone de alta qualidade serviços de fabricação de moldes adaptado às suas necessidades específicas.
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Perguntas frequentes
Se você precisa de alta precisão, flexibilidade e durabilidade, os moldes de silicone costumam ser a melhor escolha. Para produção de alto volume com foco na eficiência de custos, os moldes de plástico podem ser mais adequados.
A moldagem de silicone pode ser relativamente cara em comparação com outros processos de moldagem, particularmente para produção em grande volume. Os custos associados à moldagem de silicone incluem o preço do material de silicone, a complexidade do projeto do molde e a configuração do processo de moldagem.
Os moldes de silicone são flexíveis e versáteis, mas podem ser caros, menos duráveis para uso em grandes volumes e sensíveis a temperaturas e produtos químicos extremos. Eles também podem ter tempos de cura mais longos e menos detalhes em comparação com moldes metálicos.
Para selar um molde de silicone, limpe o molde, aplique um agente desmoldante, encaixe as peças e sele as bordas com selante de silicone ou fita. Aplique pressão uniforme e deixe o silicone curar conforme as instruções.
Um molde de silicone pode durar de vários meses a vários anos, dependendo de fatores como frequência de uso, manutenção adequada e tipo de silicone usado.
O silicone bicomponente é mais caro devido à sua complexa formulação e processo de cura. Requer mistura precisa de base e catalisador, o que envolve materiais de maior qualidade e manuseio cuidadoso.
Sim, geralmente é uma boa ideia borrifar moldes de silicone com um agente desmoldante antes de usar. Isso ajuda a garantir que o material fundido se solte facilmente do molde e prolonga a vida útil do molde de silicone, reduzindo o desgaste.
Sim, os moldes de silicone são seguros para assar. Eles podem suportar altas temperaturas, normalmente até 450°C (232°F), tornando-os ideais para uso em fornos.
Catálogo: Guia de Moldagem por Injeção
Este artigo foi escrito por engenheiros da equipe da BOYI TECHNOLOGY. Fuquan Chen é engenheiro e especialista técnico com 20 anos de experiência em prototipagem rápida e fabricação de peças metálicas e plásticas.
Olá querido,
Meu nome é Somayeh Komeylian. Sou doutoranda e este trabalho está relacionado à minha tese de doutorado.
Temos uma lente feita em Float Zone Silicon com as seguintes dimensões:
Tipo: Lente hemisférica
Material: UHRFZ-Si (UltraHighResistanceFloatZone-Si)
Diâmetro: 60.0(+0/-0.1)mm
Espessura: 30.0(+/-0.1)mm
Raio de curvatura: 30.0 mm
Precisão da superfície: desvio de +/-0.01 mm do plano e esfera ideais
Qualidade da superfície: 80/50 scr/dig
Estava preenchido. Queremos que você esvazie o interior da lente para nós. Em outras palavras, queremos que você a torne uma concha esférica com espessura de 1.8 mm.
Vocês têm esse serviço?
Temos três lentes semelhantes que queremos que você transforme em conchas.
Muito obrigado,
Claro. Por favor, permita-nos comunicar os detalhes.