在醫(yī)療器械制造領(lǐng)域，液體硅橡膠注射成型 (LIM) 是一種與其他方法相比具有多種優(yōu)勢(shì)的工藝。產(chǎn)品強(qiáng)度和重量減輕，同時(shí)比其他一些替代品更具成本效益，并且仍然在設(shè)備和監(jiān)管機(jī)構(gòu)的設(shè)定參數(shù)范圍內(nèi)生產(chǎn)最終產(chǎn)品是其中的一些好處。

一、醫(yī)療器械制造的成型工藝

醫(yī)療器械制造的成型工藝有多種，包括熱塑性塑料、微成型、壓縮成型、傳遞成型等。選擇正確的成型工藝對(duì)于創(chuàng)造成功和高質(zhì)量的最終產(chǎn)品非常重要。以下是一些常見(jiàn)的選項(xiàng)：

01.傳遞模塑

通過(guò)傳遞模塑，液壓柱塞將橡膠通過(guò)流道和澆口推入特定的腔體。傳遞模塑的好處是它只需要很短的設(shè)置時(shí)間，而且它對(duì)于小批量和大批量生產(chǎn)都非常有用。合同制造組織 (CMO) 也可以使用該工藝進(jìn)行金屬和塑料嵌件二次成型。

02.壓縮成型

壓縮成型涉及在成型過(guò)程之外制備有機(jī)硅。在每個(gè)模具型腔中就位射擊，用頂部密封，然后壓縮以確保接觸到模具的所有區(qū)域。壓縮成型工藝適用于較大的幾何零件和包覆成型應(yīng)用。

03.微成型

這是 LIM 的一種形式，適用于需要注射量低于 6 克的組件。這適用于需要嚴(yán)格公差和嚴(yán)格閃存要求的產(chǎn)品。它通常用于微創(chuàng)手術(shù)工具、閥門(mén)和密封件中的零件。由于其精確的工具，微成型也被用于微感官和微流體產(chǎn)品。

04.硅膠與金屬粘合/嵌件成型

硅橡膠通過(guò)嵌件成型和包覆成型粘合到底漆基材上。這里的挑戰(zhàn)是確保嵌件在整個(gè)成型周期中保持正確的位置。對(duì)嵌件進(jìn)行預(yù)處理以產(chǎn)生最大的粘合強(qiáng)度和耐用性。

05.熱塑性注塑

熱塑性注塑成型是一種可逆成型工藝，通過(guò)該工藝將塑料顆粒熔化，強(qiáng)制進(jìn)入模具以呈現(xiàn)其最終形狀，然后快速冷卻硬化。這種方法非常適合創(chuàng)建具有出色表面和光潔度的零件。可以為原型和全面生產(chǎn)運(yùn)行制造精確、功能齊全的組件和零件。

06.插入/包覆成型

圍繞已放置在塑料注塑模具中的擠壓件、金屬嵌件或其他功能部件模制而成的熱塑性材料。使用這種技術(shù)的好處是它可以在保持質(zhì)量的同時(shí)以較低的組裝成本創(chuàng)建耐用的集成組件。

07.液體注射成型 (LIM)

最后，我們介紹液體注塑成型 (LIM)，它使用硅膠或液體硅橡膠 (lsr) 制造能夠承受極端條件的高度耐用的硅膠部件。液體注射成型工藝將液態(tài)硅膠或橡膠注入預(yù)制模具中以形成設(shè)備或部件，然后加熱使其固化并固化形狀。

二、有機(jī)硅液體注射成型的好處

使用液體硅橡膠進(jìn)行液體注塑成型為醫(yī)療器械制造商提供了眾多優(yōu)勢(shì)，使其成為制造橡膠部件的最受歡迎的解決方案之一。以下是一些好處：

耐用性：液體注塑成型可以持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間，即使在高溫和低溫下也是如此，因此您經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn) LIM 零件用于汽車(chē)和飛機(jī)以及醫(yī)療領(lǐng)域。由于有機(jī)硅具有阻燃和耐熱性能，液體注塑成型不太可能像塑料注塑成型部件那樣翹曲或熔化。

強(qiáng)度和柔韌性：硅膠 LIM 組件既柔韌又堅(jiān)固，這意味著它們?cè)谡蹟嗷驍嗔阎翱梢岳斓狡溟L(zhǎng)度的六倍。這增加了耐用性方面，但也意味著它擴(kuò)大了跨多個(gè)行業(yè)的潛在用途的數(shù)量。

卓越的機(jī)械性能：硅膠液體注塑成型適用于具有移動(dòng)部件的設(shè)備。它增加了復(fù)雜部件的耐用性，這些部件需要緩沖和材料來(lái)保持部件協(xié)同工作而不會(huì)過(guò)度磨損。

生物相容性：硅橡膠具有生物相容性，與用于醫(yī)療器械的其他材料相比，它是一種更安全、更低過(guò)敏性的替代品。

準(zhǔn)確性：硅膠液體注塑成型工藝非常準(zhǔn)確，這意味著零件可以做到它們應(yīng)該做的事情。

自動(dòng)化和 24/7 生產(chǎn)：一旦設(shè)置好，液體注塑成型就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。這意味著該過(guò)程幾乎可以 24/7 全天候運(yùn)行，并且不需要太多的人工干預(yù)和監(jiān)控。

三、選擇液體硅橡膠注射成型時(shí)的注意事項(xiàng)

正如我們所討論的，硅膠液體注射成型是用于許多醫(yī)療設(shè)備應(yīng)用的絕佳選擇，前提是操作正確。潛在的 LIM 風(fēng)險(xiǎn)之一是制造過(guò)程需要以精確的細(xì)節(jié)進(jìn)行精確處理，尤其是在開(kāi)發(fā)模具時(shí)。模具公差必須嚴(yán)格，以防止零件飛邊發(fā)生。

LIM 是一個(gè)最好與以前做過(guò)的人一起完成的過(guò)程，與有經(jīng)驗(yàn)的合同制造商合作非常有幫助。利用 CMO 的專業(yè)知識(shí)，可以使用液體注射成型開(kāi)發(fā)和制造出色的醫(yī)療設(shè)備和組件。

四、液體注射成型中使用的材料有哪些？

有機(jī)硅通常用于液體注射成型 (LIM)。它是一種合成液體橡膠。LIM 中可以使用不同的硅膠制造商和硬度計(jì)，每一種都具有特定應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)和用途。

01.液體硅橡膠 (LSR)，通常是鉑固化的硅膠，可能是液體注塑成型中最常用的硅膠類(lèi)型。它具有生物相容性且非常耐用，使其成為醫(yī)療設(shè)備和儀器的首選有機(jī)硅。

02.氟液體硅橡膠 (F-LSR)，顧名思義，使用氟硅酮，將氟元素作為提高最終產(chǎn)品耐化學(xué)性的一種方式。氟硅酮是汽車(chē)零件以及精密零件和更小零件或零件的熱門(mén)選擇。

五、液體硅橡膠注射成型設(shè)計(jì)制造應(yīng)注意什么？

使用硅膠液體注塑成型設(shè)計(jì)零件和產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)牢記某些注意事項(xiàng)。一般來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)約束與熱塑性注塑成型并沒(méi)有太大的不同。以下是一些需要注意的潛在問(wèn)題：

01.收縮：液態(tài)硅橡膠在模具內(nèi)部時(shí)不會(huì)像熱塑性塑料那樣收縮。但是，一旦將硅膠從模具中取出，它在固化時(shí)會(huì)收縮多達(dá) 3%。

02.排氣：滯留的空氣會(huì)破壞有機(jī)硅液體注塑成型，因此必須小心設(shè)置排氣以避免模具中積聚空氣。復(fù)雜的零件設(shè)計(jì)可能需要使用模內(nèi)真空。

03.熱撕裂：從模具中取出有機(jī)硅成分的點(diǎn)至關(guān)重要，因?yàn)榭赡軙?huì)發(fā)生熱撕裂。與 Flexan 等經(jīng)驗(yàn)豐富的 LIM 制造商合作可以緩解此問(wèn)題。

六、什么是液體硅橡膠注射成型制造工藝？

如上所述，液體注塑成型中通常使用兩種類(lèi)型的有機(jī)硅，即液體硅橡膠 (LSR) 和氟液體硅橡膠 (F-LSR)。在醫(yī)療器械制造中，LSR 通常用于生產(chǎn)生物相容性組件。

要使用液態(tài)硅橡膠 (LSR) 制造零件，注塑機(jī)通常會(huì)使用計(jì)量計(jì)量裝置，該計(jì)量裝置提供兩種組分，然后將 A 部分和 B 部分（其中一種含有鉑基催化劑）混合到均勻的懸浮液中在進(jìn)入注塑機(jī)之前先經(jīng)過(guò)靜態(tài)混合器。除非將兩個(gè)部分混合在一起，否則有機(jī)硅不會(huì)固化。

硅膠液體注射成型機(jī)包括注射器、計(jì)量單元、供應(yīng)滾筒、混合器、噴嘴和模具夾具。簡(jiǎn)而言之，注射裝置將通過(guò)壓力將硅膠移入模具，材料需要在模具中凝固。機(jī)器將被冷卻以保持硅膠冷卻和未固化，直到它到達(dá)模具，模具的熱量將使零件達(dá)到最終的幾何形狀。模具需要適當(dāng)排氣，或使用模內(nèi)真空，以保護(hù)組件免受氣泡或泄漏的影響。有時(shí)潔凈室是必要的，尤其是在生產(chǎn)醫(yī)療設(shè)備時(shí)。

這是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程的簡(jiǎn)化，該過(guò)程涉及各種活動(dòng)部件，以確保良好的最終產(chǎn)品。

七、使用液體硅橡膠注射成型 (LIM) 進(jìn)行原型制作

使用有機(jī)硅液體注射成型進(jìn)行原型制作非常有幫助，尤其是在原型制作過(guò)程的最終狀態(tài)下。根據(jù)產(chǎn)品或組件的不同，3D 打印、鋁模具和鑄造硅膠可能是更經(jīng)濟(jì)、更靈活的早期原型制作方式，但合作伙伴通常無(wú)法實(shí)現(xiàn)他們對(duì)這些類(lèi)型原型的期望功能。

使用 LIM 硅膠進(jìn)行原型制作具有一些優(yōu)勢(shì)，例如能夠在生產(chǎn)前測(cè)試和最終確定產(chǎn)品。原型制作中使用的模具，只要結(jié)果得到批準(zhǔn)，也可以用于生產(chǎn)。

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