現如今，人們對液態(tài)硅橡膠(lsr)產(chǎn)品的需求正在不斷增長(cháng)，特別是在醫療和嬰兒護理領(lǐng)域，其較高的熱穩定性和良好的物理性能，使得越來(lái)越多的應用選擇使用LSR液態(tài)硅膠材料。

　　然而， LSR液態(tài)硅膠成型是一個(gè)挑戰。為了最大限度地提高利潤，減少廢料，重要的是要在整個(gè)成型過(guò)程有一個(gè)清晰的認識，并預測可能出現的問(wèn)題，包括產(chǎn)品的流動(dòng)和固化性能，以及成型過(guò)程的加熱條件。

　　法國CVA硅酮公司為了更好地了解其產(chǎn)品的應用，與SIGMA公司進(jìn)行了合作。這個(gè)案例是想在模具上建立有四穴硅膠奶嘴的應用。由SIGMA工程師Denis Mercier負責，他的任務(wù)是分析模具性能和由此產(chǎn)生的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。面臨的挑戰是需要分析完整的模具性能，并預測在生產(chǎn)過(guò)程中可能出現的質(zhì)量問(wèn)題。

　　在模擬中，模具從室溫開(kāi)始，通過(guò)加熱棒進(jìn)行“加熱”，直到達到生產(chǎn)條件。實(shí)際上，模擬一旦開(kāi)始幾個(gè)成型周期是一個(gè)接著(zhù)一個(gè)的“運行”，通過(guò)這種方法來(lái)使模溫達到穩定狀態(tài)，就如同在實(shí)際生產(chǎn)中一樣。在這個(gè)階段之后，再進(jìn)行充填、保壓和固化階段的成型分析(圖1)。

　　圖 1-SIGMASOFT? Virtual Molding幾個(gè)周期的分析都考慮了模具部件之間的影響

　　分析表明，在目前的加熱棒排布下，動(dòng)模側內的溫度分布呈現較大的梯度，如圖2所示:底部溫度為170℃，奶嘴頭的溫度低了近20℃。Mercier解釋說(shuō)，“這種巨大的溫度梯度導致了固化性能的變化，影響了循環(huán)時(shí)間”。

　　圖2 -在動(dòng)模側內的熱分析顯示，奶嘴的底部和頂部之間存在較大的溫度梯度。

　　這個(gè)案例表明了考慮“全局” 的模具熱性能是多么重要。為了便于比較，假設模具溫度相同，建立了一個(gè)“常規”注塑模擬。這種簡(jiǎn)化的方法，假設模具溫度為160°C，預計固化時(shí)間為30秒(圖3)。然而，SIGMASOFT? Virtual Molding的分析表明，30秒后產(chǎn)品的端部只有43%的固化完成。Mercier解釋說(shuō)“不考慮模具的實(shí)際熱性能將導致昂貴的決策，從而影響產(chǎn)品的性能，在這種情況下，很可能需要通過(guò)多次迭代才能找到產(chǎn)品失敗的原因”。

　　圖3 - 30秒后固化程度。假設模具溫度恒定為160℃，會(huì )錯誤地導致比實(shí)際模溫條件下所需的周期時(shí)間更短。

　　將SIGMASOFT? Virtual Molding應用在LSR液態(tài)硅膠成型中，可以及早地發(fā)現可能出現質(zhì)量問(wèn)題的原因，從而在產(chǎn)品生產(chǎn)早期，就能節省人力和降低生產(chǎn)力損失。甚至在設計階段，就能提前評估質(zhì)量和成型問(wèn)題，就能減少產(chǎn)品和模具開(kāi)發(fā)中必要的迭代次數，模具開(kāi)發(fā)的時(shí)間就會(huì )縮短，新項目的產(chǎn)能就能得到釋放。