液态注射成型(LIM)工艺常常具有挑战性，使用SIGMASOFT®虚拟成型可以获得更透明的LSR成型过程。借助SIGMASOFT®虚拟成型，您可以提前了解工艺，并对材料、模具和工艺做出正确决策。
LSR产品因其良好的生理性能和热稳定性而逐渐受到欢迎。医疗、婴儿护理和汽车市场的需求快速增长。然而，在液态注射成型中生产LSR产品具有挑战性。
首先，模具面临一系列的挑战，如温控、排气、毛边、冷流道设计优化及高废品率等。此外，由于流变特性和硫化动力学，LSR仅提供较小的工艺窗口。因此，模具制造商经常寻求模拟的帮助。可靠的产品质量和工艺稳定性的预测，借助SIGMASOFT®虚拟成型技术来实现。
传统模拟中，假设在均匀的模温和理想的边界条件下进行，仅考虑产品和流道（图1，左）。这仅适合简单的评估，很少能提供可靠及更深入的结果。SIGMASOFT®虚拟成型方法不仅考虑所有几何组件及其材料特性（图1，右），还会考虑整个工艺过程，考虑模具组件和材料之间的所有相互作用。
图1：传统模拟方法的设置(左)，SIGMASOFT®虚拟成型方法的设置(右)。
该产品体积大于70cm3且几何形状交错复杂，注定了产品需要有非常稳定的流动和交联性能，才能确保可靠的注射工艺。当考虑整个过程和模具时，更容易对工艺进行详细分析，并发现优化潜力。为了确保工艺能力，稳定的流变特性及硫化动力学、复杂的加热、冷流道设计等至关重要。
SIGMASOFT®虚拟成型不仅计算模具加热，还计算几个循环，在计算机上重现实际生产过程。模具工程师可以评估和优化产品、模具及工艺，而无需昂贵的反复试错及浪费资源。
图2：交错的几何形状、最大流长619mm，使得携带网的生产具有挑战性。
第一步，需要确定合适的生产材料。现有两种不同的LSR材料进行筛选。传统的模拟方法在180°C均匀模温下，进行第一次快速评估，结果显示两种材料均符合生产需求（图3，上）。然而，使用SIGMASOFT®虚拟成型方法，进行第二次深入评估，结果显示两种材料的成型有明显差异。SIGMASOFT®虚拟成型考虑模具加热以及达到热稳态的第25次循环时，其中一种材料由于过早硫化而无法完全充填型腔（图3，左下）。相比之下，第二款材料仍然确保了良好的充填性能和产品质量（图3，右下）。
图3：传统模拟方法下评估材料的充填(上)，SIGMASOFT®虚拟成型评估材料的充填(下)
造成这种不同结果的原因是模具内部的温度分布。传统的模拟方法假设温度均匀，但实际模具却显示出相当大的温差。仔细观察达到热态后的动模，结果显示在型腔内部温差达到30°C以上（图4）。
图4：在热稳定状态下，动模温差超过30°C。
为了获得更平滑的硫化性能和更平衡的充填，可以尝试改变功率设置或加热棒的不同组合。这两个选项都可以在生产之前，在计算机上进行安全评估，然后再对实际模具进行更改。
图5：从左到右硫化时间分别是25.5 s、29.5 s、35.5 s时的硫化度。
在计算机上完成评估后，当生产开始时，计算结果与实际情况的一致性得到了确认。
图6：10 cm³、40 cm³和60 cm³（从上到下）的实际短射图与模拟结果的对比。
在2023 Medtec展会现场，SIGMASOFT®将通过多个实际案例多角度来展示LSR方面的模拟与优化。
