Os moldadores LSR agora podem ajustar a velocidade, temperatura e durômetro de cura

Após cinco anos em desenvolvimento, uma abordagem radicalmente diferente para o processamento de LSR fez sua estreia comercial. Chamada de LSR Select, a tecnologia permite aos moldadores por injeção uma nova liberdade para ajustar o tempo de cura e a temperatura, bem como o durômetro, de sua formulação LSR, não mais se limitando às escolhas entre os sistemas bi-componentes padronizados do mercado. Em muitos casos, curas mais rápidas e / ou temperaturas de cura mais baixas são possíveis, bem como durômetros ajustados diferentes daqueles oferecidos em sistemas LSR padrão.

LSR Select foi apresentado publicamente na Conferência de Moldagem 2014 em janeiro de 2014 em San Diego (veja o Blog de 14 de março). Alcançou uso comercial limitado enquanto passava por desenvolvimento adicional até seu lançamento comercial em 2018. LSR Select foi originalmente desenvolvido nos EUA pela Rhodia Silicones, que mais tarde se tornou Bluestar Silicones, uma empresa de propriedade chinesa. A tecnologia está agora sob a proteção da Elkem Silicones, div. de uma empresa norueguesa (Elkem ASA), adquirida pela China National Bluestar em 2011. Todas as atividades de silicones da matriz chinesa estão agora sob a responsabilidade da Elkem Silicones.

SISTEMA LSR DE UMA PARTE NOVELO

A primeira coisa que distingue o LSR Select das duas partes padrão (lados “A” e “B”) é que ele tem apenas um componente de resina base e dois aditivos de agente de cura e potencialmente outros aditivos para atingir propriedades específicas. Um sistema LSR de dois recipientes típico tem um componente de resina de base com catalisador misturado e um segundo componente de resina de base com inibidor misturado. Os dois são tipicamente misturados 1:1 pela unidade de bombeamento / dosagem. O comportamento de cura é embutido no sistema, embora possa ser variado até certo ponto, ajustando-se as temperaturas do molde e / ou do cilindro da máquina de injeção.

De acordo com Chris York, presidente da Elkem Silicones Americas, E. Brunswick, N.J., “Desmontamos o sistema LSR de dois componentes e o montamos novamente como três componentes.” Uma formulação LSR Select consiste em um componente de resina mais um aditivo de masterbatch de catalisador ("LSR Select Cata") e um agente de controle de cura ("LSR Control"), que atende a função de inibidor no pacote de duas partes. O masterbatch do catalisador de platina é adicionado em uma porcentagem fixa - normalmente 1%, enquanto a quantidade de aditivo de controle / inibidor pode ser variada em uma faixa de 0-6%, de acordo com a velocidade de cura desejada. Adicionar mais deste agente retarda o gel e a cura geral, e vice-versa.

Separar esses componentes e permitir ao moldador mais controle do perfil de cura “deixa a química livre para fazer coisas que ela está pronta para fazer há muitos anos”, diz York. Por exemplo, uma quantidade menor do aditivo de controle / inibidor pode ajudar a acelerar a cura de peças menores, enquanto uma adição maior de controle / inibidor poderia garantir o preenchimento completo de peças maiores sem pregel, mas atingir uma cura geral mais rápida do que seria possível. Elkem afirma - “muito conservadoramente”, de acordo com York - que a produtividade da moldagem pode ser melhorada em 20% a 60%, embora melhorias de até 125% tenham sido verificadas em alguns testes.

Embora a velocidade tenha sido o primeiro objetivo no desenvolvimento do LSR Select, York diz que dois outros benefícios surgiram mais recentemente. Um é a capacidade de moldar em temperaturas mais baixas, o que pode economizar energia e permitir a sobremoldagem do LSR em termoplásticos de baixa temperatura como o PP. Por exemplo, LSR Select foi moldado em temperaturas abaixo de 75-80 C ou menos, contra 165-170 C ou mais típico, com pouco ou nenhum sacrifício na velocidade de cura. Por exemplo, uma peça moldada com uma cura de 50 segundos a 165-170 C agora pode ser moldada em 50 segundos a 100 C.

Um segundo benefício recém-percebido é a capacidade de misturar resinas de base para ajustar o durômetro do produto final. Duas resinas base LSR Select diferentes podem ser colocadas no mesmo sistema de bombeamento de duas partes para obter durômetros Shore intermediários, ainda mais se o sistema de medição for capaz de proporções A-B ajustáveis.

As resinas de base LSR Select da Elkem estão atualmente disponíveis em quatro durezas de 20 a 70 Shore A e em graus médicos Silbione LSR Select na mesma faixa. York afirma que os materiais LSR Select são mais consistentes no mesmo lote, de modo que a variabilidade do durômetro usual de ± 3-5 unidades Shore A agora pode ser mantida em ± 1-2 unidades. Parte dessa melhoria também se deve ao advento de máquinas dosadoras mais precisas.

Elkem observa que, à medida que a tecnologia continua a evoluir, a Elkem antecipa o lançamento de aditivos especiais para propriedades antimicrobianas, auto-sangrantes, auto-adesivas e outras propriedades. Esses aditivos serão usados ​​com resinas de base padrão, eliminando a necessidade atual de comprar formulações A-B especializadas para atingir essas propriedades.

EQUIPAMENTO ESPECIAL NECESSÁRIO

O fator número um na longa gestação da tecnologia LSR Select, de acordo com York, é que “o equipamento finalmente alcançou a tecnologia de materiais”. O fator principal foi desenvolver a capacidade de dosar com precisão e repetição dois aditivos de cura. Embora a Rhodia (agora Elkem) tenha começado trabalhando com a Graco para desenvolver um sistema de medição especial, este nunca foi um produto de prateleira e apenas alguns foram construídos.

O avanço, diz York, foi a chegada em 2016 do sistema de medição / bombeamento TOP 5000 P de alta precisão da Elmet da Áustria. “É uma virada de jogo”, afirma York. Seu bombeamento extremamente estável da resina base para misturas de durômetro precisas e precisão de dosagem de aditivo de ± 0,1%, além de várias melhorias de software, fornecem confiabilidade e rastreabilidade. As adaptações de software também fornecem relações A-B variáveis ​​para personalizar as combinações de durômetro. A Elkem está trabalhando com vários outros fornecedores de equipamentos para fornecer sistemas adequados para LSR Select.

A Elkem diz que tem um punhado de usuários comerciais do LSR Select em aplicações industriais e de saúde, e vários outros em testes ou "à beira da comercialização".