Hochkonsistenter Gummi im Vergleich zu flüssigem Silikonkautschuk für Komponenten medizinischer Geräte

11. November 2019 Von Chris Newmarker

Laut ProMed (Plymouth, Minn.), das hauptsächlich mit den beiden Arten von Silikon arbeitet, vergleichen sich hochkonsistenter Gummi und flüssiger Silikonkautschuk bei der Herstellung von Komponenten für medizinische Geräte.

Curtis Hodgin, ein Blockprojektingenieur bei ProMed, zeigt während eines Rundgangs zum 30-jährigen Jubiläum des Unternehmens im Hauptsitz des Unternehmens in Plymouth, Minnesota, im Oktober ein Video von Silikonmischprozessen. [Bild von Chefredakteur Chris Newmarker]

So beschrieben die ProMed-Ingenieure Hochkonsistenzkautschuk (HCR) und Flüssigsilikonkautschuk (LSR) – zwei Arten von Silikon, mit denen das Unternehmen häufig arbeitet. (Beachten Sie, dass Silikon aus zwei Teilen besteht – einer mit dem Katalysator und der andere mit dem Vernetzer.)

Aufgrund seiner „gummiartigen“ Konsistenz wird HCR auch als „Gum Stock“ bezeichnet und weist im Vergleich zu LSR eine höhere Viskosität auf. Es wird teilweise in Platten und Ziegeln vulkanisiert geliefert und ist eine ältere Technologie, die vor der Entwicklung von LSR primär eingesetzt wurde.

Laut Curtis Hodgin, Blockprojektingenieur bei ProMed, erschwert die höhere Viskosität von HCR die Verarbeitung, da Mischtechniken hauptsächlich auf gekühlte Walzenmühlen beschränkt sind. Auch die Herstellungstechniken sind bei HCR unterschiedlich.

ProMed stellt HCR mithilfe von Transfer- und Injektionspressen her. Sean McDermid, Entwicklungsingenieur für neue Produkte bei ProMed, stellte fest, dass es sich typischerweise um formgepresste Produkte handelt.

HCR-Spritzguss oder Transferguss, erklärte Hodgin, sei im Allgemeinen komplexer als LSR-Spritzguss. „Abhängig von der Teilegeometrie können im Werkzeug hohe Scherbedingungen auftreten. „Diese Scherbedingungen führen tendenziell zu variablen Schrumpfraten, was zu einem komplexeren Werkzeugdesign führen kann“, sagte HodginMedizinisches Design und Outsourcing.

LSR hat eine niedrigere Viskosität als HCR. Eine neuere Technologie, die in versiegelten Eimern geliefert wird. LSRs werden typischerweise im Spritzgussverfahren hergestellt und haben im Vergleich zu HCR im Allgemeinen eine längere Topfzeit.

„Aufgrund der geringeren Viskosität von LSR ist dies das bevorzugte Material für die Herstellung von Silikonteilen bei ProMed. Die niedrigere Viskosität von LSR ermöglicht im Vergleich zu HCR-Materialien eine effizientere Zugabe von Additiven“, sagte Hodgin.

ProMed mischt LSR auf zwei Arten: Kontakt- und berührungsloses Mischen. Das Unternehmen ist in der Lage, verschiedenste Zusatzstoffe einzumischen:

„Aufgrund der niedrigeren Viskosität von LSR werden die Schrumpfraten und hohen Scherbedingungen, die bei der Verarbeitung von HCR auftreten, erheblich reduziert, wodurch komplexe Geometrien leichter erreichbar sind“, sagte Hodgin. „Teile können schneller hergestellt werden, da LSR fast immer auf einer Spritzgusspresse verarbeitet wird.“

Laut McDermid ist LSR einfacher herzustellen und besser für den Einsatz bei komplexen Geometrien geeignet. Mit HCR können bessere Gesamteigenschaften erreicht werden. LSR bietet mittlerweile eine größere Auswahl an Materialien.

„Im Allgemeinen wird LSR nach ProMeds Erfahrung von der überwiegenden Mehrheit unserer Kunden bevorzugt. „Normalerweise sind die mit HCR verbundenen Kosten höher als mit LSR“, sagte Hodgin.

Die Schrumpfrate von Silikon kann sich auf ein Projekt auswirken. Zu den Variablen gehören Härte, Zusatzstoff, Materialfluss und Anschnitt/Entlüftung. Die ProMed-Ingenieure stellten außerdem fest, dass neue Mischtechnologien die Tür für Mischprozesse mit hoher Geschwindigkeit und hohem Volumen öffnen.

„LSR-Formen ist eine Technologie, die wächst“, sagte McDermid. „Die Branche scheint ständig innovative Ideen für neue Fertigungstechniken und -fähigkeiten zu entwickeln.“

Dieser Artikel erschien ursprünglich am 22. Oktober 2019. Aktualisiert am 11. November 2019 mit zusätzlichen Informationen von ProMed.