Page 48 - 《橡塑智造与节能环保》2024年8期

技术与装备

通过模拟建立对液体硅橡胶成型的信心

1 背景 某些设计中，这还可能导致潜在的问题，因此必须在
现如今，组件的有效开发越来越依赖于模拟。 产品开发早期审查浇口位置、尺寸、熔体粘度、填充
资源分配精确的早期设计模拟，可以通过减少原型阶 时间等。因此，在产品开发阶段，必须尽早通过模拟
段对迭代循环的需求来节省大量资金，从而简化整 审查浇口位置、尺寸、熔体粘度、填充时间等，并找
体模具设计的验证过程。本研究旨在展示如何利用 到解决这些问题的方法。
Moldex3D模拟在产品研发阶段用先发制人的方式应对
挑战。

2 研究过程
Moldex3D最新决定，它可以进一步提升其帮助
成型行业的能力，并与美国信越有机硅公司和合作伙
伴M.R.Mold&Engineering合作，并确定他们可以领导
了解成型问题的工作。信越提供了一种光学液体硅
橡胶（LSR），用于检查工具、填充和固化缺陷。经
图1 实际部件与模拟的空气疏水阀对比
判定，最好使用一个展示模具，该模具旨在突出可能
出现的大多数成型问题，包括空气陷阱、喷射、不平 在本案例中，如果在制造工具之前通过模拟了解
衡、短射、闪光和不均匀固化，这些问题通常在日常 了填充模式和空气截留情况，就很有可能沿零件圆周
LSR成型操作中可见，并且探讨了如何通过Moldex3D 采用不同的浇口，以确定是否有助于空气从通风口排
模拟解决这些问题。在卧式压力机中使用了一个四腔 出，而不是积聚在型腔中间。通过Moldex3D的实验设
模具，其中两个腔面向天空，另外两个腔朝向地面。 计（DOE）和优化，可以指定目标和变量，Moldex3D
由于LSR的粘度较低，因此强调了成型过程中重力的 技术可以提供答案。例如，测试人员可在模拟中标示
影响。 特定区域，并要求软件消除任何可能夹杂空气的区
该工具已经构建完成，因此重点是如何通过 域。变量可以包括20~30个门电路的位置计划，并确定
Moldex3D模拟解决这些成型挑战。如果在开发阶段早 哪一个是最合适的。仿真软件会自动运行所有这些闸
期就知道这个问题，那么就会采取不同的研发方向以 门设计，并巧妙地从之前的迭代中吸取经验教训，引
规避或解决这些问题。 导团队找到最终解决方案。在这种情况下，它会在切
随后，合作伙伴们开始进行一系列模拟，以帮助 割工具钢之前找到消除空气陷阱的优化闸门。
他们关注确实存在的问题，以及模拟如何帮助他们及 随后决定，根据之前出现的夹气问题，操作员
早预防这些问题。在第一次模拟中，如图1所示，观察 可以尝试加快该部件的填充速度。3秒钟的填充时间
到空气滞留在零件中间。尽管在分型线中有足够的通 导致了喷射。当粘度低、速度高时，就会出现这种情
风口，但有时由于浇口位置的原因，空气会滞留在型 况。材料从较小的浇口流向较大的壁厚。如图2所示，
腔中间，无法进入通风口。即使在抽真空的情况下， 在此期间熔体前沿不稳定，材料会喷射到对面壁的空
由于加热LSR会释放出气体，这些挥发物会在模具表 隙中。这也会导致部件内部出现不一致的气泡和夹带
面留下残留物，因此这些后期填充也会产生问题。在 物，很难消除。

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