液状シリコン成形金型設計のポイントを共有します。

液体シリコン成形金型の設計は、製品品質と生産効率に大きな影響を与えます。本稿では液体シリコン成形金型設計の重要なポイントを解説します。 **液体シリコン金型の基本構造** 液体シリコン金型は熱可塑性プラスチックの射出成形金型と類似していますが、以下の違いがあります： 1. 金型を加熱する必要がある（140〜200℃） 2. 材料の粘度が低いため、特殊なシール構造が必要 3. 材料に収縮率が大きい（2〜3.5％） 4. コールドランナーシステムの採用が一般的 **金型材料の選定** 推奨鋼材： - S136、S136H：耐腐食性に優れ、鏡面研磨に適する - NAK80：加工性が良く、金型コストを抑えたい場合 - 表面処理：DLCコーティング、CrNコーティングが離型性向上に効果的 **金型設計の重要ポイント** **1. コールドランナーシステム** LSR成形では、材料が金型に射出される前に硬化しないよう、ランナー部を冷却する必要があります。 - ランナー温度：20〜40℃ - ニードルバルブ方式：材料の垂れ落ち防止 - ランナーブロックの断熱対策が重要 **2. ゲート設計** - ピンポイントゲート：最も一般的で、ゲート跡が小さい - サブマリンゲート：自動切り離しが可能 - ゲート断面積：材料の粘度が低いため、熱可塑性プラスチックより小さくできる - ゲート位置：製品肉厚部に設け、フローマークを防止する **3. 排気設計** LSRは粘度が極めて低いため、排気設計が非常に重要です。 - 排気溝の深さ：0.01〜0.02mm - 排気溝の幅：3〜10mm - 最終充填部に排気溝を集中的に配置 - 真空排気システムの採用が強く推奨される **4. 温度制御システム** - 電気加熱管による加熱が一般的 - 加熱管は均等に配置し、温度ムラを防止する - 多点温度センサーによるPID制御 - 温度制御精度：±3℃以内 - 断熱板の設置で熱損失を低減 **5. 離型設計** - 抜き勾配：0.5〜1度（製品形状により調整） - エジェクターピンは均等に配置 - LSRは柔軟なため突き出し痕が残りにくい - エアブローによる脱型補助も効果的 **6. 収縮率の考慮** - LSRの収縮率：2〜3.5％ - 製品の肉厚、形状、プロセス条件により変動 - 金型設計段階で適切な収縮代を設定する - 試作による収縮率の確認が推奨される **金型製作時の注意点** 1. **表面研磨** - キャビティ表面の研磨が製品離型性に影響する - 鏡面研磨（♯800〜♯1000以上）を推奨 - 表面粗さ：Ra 0.1μm以下が理想的 2. **シール構造** - LSRの低粘度に対応したシール設計 - 分割面の密着精度を確保する - Oリングやシール部材の適切な選定 3. **金型メンテナンス** - 定期的なクリーニング - 表面状態の確認と再研磨 - 加熱管やセンサーの動作確認 - 離型剤の残留物除去 **まとめ** 液体シリコン金型設計の成功の鍵は、材料の低粘度と高収縮率という特性を理解した上で、適切な排気設計、温度制御、離型設計を行うことです。金型の品質が製品品質を決定するため、設計段階から十分な検討が必要です。