Um sicherzustellen, dass Silikonkautschuk-Isolatoren blasenfrei sind, ist eine strenge Kontrolle in mehreren Prozessen erforderlich, einschließlich der Vorbehandlung des Rohmaterials, des Mischens, des Formendesigns und des Formens. Die wichtigsten technischen Maßnahmen in der Industrie sind folgende:
I. Rohstoffvorbehandlung und Vakuumentgasung
Vakuumentgasung von BasiskautschukWährend der Vorbereitung des Grundgummis muss die Entgasung in einer Vakuumumgebung erfolgen. Beispielsweise werden nach 24-stündigem Trocknen in einem Vakuumofen bei 80 Grad 1 Stunde lang mechanisches Rühren und Vakuumentgasen durchgeführt.
Vakuumbehandlung beim KnetenBeim Kneten des Kernstabs und der Formstücke wird Silikonkautschuk in einen Kneter gegeben. Nach Zugabe von Füllstoffen wie Kieselsäure, Hydroxylsilikonöl und Aluminiumhydroxid wird die Temperatur auf 120 Grad erhöht und vor dem Entladen eine Stunde lang bei einem Vakuum von 0–0,008 MPa geknetet.
Vakuumrühr- und EntgasungsgeräteMit einem Vakuum-Rührentgaser kann der Blasengehalt auf unter 0,1 % kontrolliert werden (die Restblasenrate beim herkömmlichen manuellen Mischen übersteigt 5 %). Die Ausrüstung kombiniert orbitale Zentrifugalkraft und Rotationsscherkraft mit einem Endvakuum von -99,9 kPa, wodurch sich Blasen unter Unterdruck schnell ausdehnen, platzen und entladen können.
II. Formenbau und Vakuumspritzguss
FormvakuumsystemDies ist die kritischste technische Maßnahme. Die Form verfügt über eine links-rechte Klemmstruktur mit einem Einspritzloch unten und einer Vakuumvorrichtung oben. Nach dem Schließen der Form wird die Luft in der Form vollständig evakuiert, um vor dem Einspritzen des Silikonkautschuks einen Vakuumzustand zu erreichen.
FormversiegelungsdesignDie Form muss nach dem Schließen vollständig abgedichtet sein, um zu verhindern, dass beim Einspritzen Außenluft in die Kavität eindringt.
Optimierung der HohlraumstrukturDer komplexe Gießhohlraum wird zur separaten Verarbeitung in mehrere Blöcke unterteilt und dann in den Formhohlraum eingebaut, was die Verarbeitungsschwierigkeiten verringert und die Luftevakuierung erleichtert.
III. Steuerung des Formprozesses
Vakuumgießen und SekundärentgasungNach der Vakuumentgasung wird die Silikonkautschukmischung in die Form gegossen, gefolgt von einer sekundären Vakuumentgasung. Die Dauer dieses Entgasungsschritts sollte angemessen länger sein als vor dem Gießen, um beim Gießen eingeschlossene Luft zu entfernen.
Prinzip der Entgasung bei niedriger-TemperaturHöhere Temperaturen beschleunigen die Vernetzungsreaktion, was für die Blasenentfernung ungünstig ist. Daher sollte die Entgasung bei Raumtemperatur oder einer relativ niedrigen Temperatur durchgeführt werden.
GießtechnikDas Gießloch sollte direkt zum Boden der Form zeigen, um zu vermeiden, dass beim Gießen Bodenluft in den Silikonkautschuk gelangt.
IV. Optimierung der Materialformel
Auswahl von Materialien mit niedriger-ViskositätDie Verwendung niedrigviskoser Silikonkautschuk-Grundmaterialien erleichtert das Entweichen von Blasen beim Entgasen.
Spezielle Behandlung von FüllstoffenEine spezielle Behandlung der Füllstoffe und die Reinigung der Additive verbessern die Luftdurchlässigkeit des Materials, sorgen für eine gleichmäßigere Entlüftung während der Vulkanisation und reduzieren die Blasenbildung.
Formulierung mit geringer-VolatilitätFlüchtige Bestandteile in der Silikonkautschukmischung werden minimiert, um die Blasenbildung an der Quelle zu reduzieren.
V. Prozesseffekte
Durch die oben genannten umfassenden Maßnahmen kann der Blasendurchmesser in Silikonkautschuk-Isolatoren auf unter 0,01 mm kontrolliert und die Materialgleichmäßigkeit um mehr als 98 % verbessert werden. Dies gewährleistet eine hervorragende Isolationsleistung, mechanische Festigkeit und Lebensdauer der Isolatoren und vermeidet interne Entladungen, Oberflächenverschmutzung, Korrosion und andere Defekte.
Diese Vakuumentgasungstechnologien und Prozesskontrollmethoden sind zentrale Qualitätssicherungsmaßnahmen bei der Herstellung von Silikonkautschuk-Isolatoren.
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