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液態硅膠注塑的基本流程是怎樣的?

發布時間:2025-05-15點擊:

液態硅膠注塑(LSR)的基本流程圍繞雙組分液態硅膠的精準混合、高壓注射成型及快速硫化展開,具有高度自動化、低廢料率和高精度等特點。以下是其核心步驟及關鍵要點:

一、原料準備與混合

雙組分材料特性

液態硅膠由 A 組分(基礎膠 + 填料)和 B 組分(鉑金催化劑)組成,通常按1:1 體積比混合(部分特殊牌號比例不同,需嚴格遵循供應商說明)。

A/B 組分需存儲在密封容器中,避免受潮或接觸雜質(尤其是含硫、氮、磷的物質會導致鉑金催化劑中毒失效)。

自動化計量與混合

靜態混合器:無動力,依賴流體自身湍流混合,適合低粘度 LSR(如<20000mPa?s)。

動態混合器:帶電機驅動攪拌,適合高粘度 LSR(如>30000mPa?s),混合更均勻。

通過注塑機內置的雙螺桿泵 / 齒輪泵系統實現精準計量,誤差控制在 ±1% 以內。

混合方式:

混合后膠料需在適用期(通常 30 分鐘 - 2 小時,取決于催化劑活性)完成注射,避免提前硫化。

二、模具準備與預處理

模具設計要點

熱流道:模具內流道持續加熱(約 80-120℃),膠料不固化,無廢料,適合大批量生產(如醫療奶嘴)。

冷流道:流道內膠料隨制品一起硫化,需后續切除水口,廢料可回收再利用。

流道系統

排氣設計:在型腔末端開設排氣槽(深度 0.02-0.05mm),避免困氣導致氣泡或缺料,復雜結構需配合真空輔助排氣。

表面處理:醫療級模具需鏡面拋光(粗糙度 Ra≤0.05μm),并進行電拋光 / 氮化處理以提高抗粘模性和壽命。

模具溫度控制

硫化溫度通常為80-120℃(取決于膠料牌號),通過模具內的油溫 / 水溫循環系統精準控溫(精度 ±1℃)。

預熱模具至設定溫度后,需用無塵布 + 酒精清潔型腔,避免油污或硫化殘留物影響產品表面質量。


三、注射成型

高壓注射階段

避免注射速度過快導致湍流卷入空氣,或過慢導致膠料提前硫化。

多腔模具需平衡流道長度,確保各型腔充模一致性(公差 ±0.5%)。

混合后的膠料通過螺桿 / 柱塞加壓,以50-150MPa的注射壓力快速充模(注射速度 5-50cm³/s),確保膠料在硫化前充滿復雜型腔。

關鍵點:

保壓與硫化

充模完成后,保持10-30MPa 保壓壓力,補償膠料硫化時的體積收縮(約 1-3%)。

硫化時間:取決于制品厚度和溫度,通常為20 秒 - 2 分鐘(如 0.5mm 厚度制品硫化時間約 30 秒,5mm 厚度需 2 分鐘)。

硫化機制:鉑金催化的加成反應,無副產物生成,硫化后制品無需清洗即可滿足醫療級潔凈要求。

四、脫模與后處理

自動化脫模

通過模具頂針、氣吹或機械手實現自動脫模,需控制頂針壓力(避免制品變形)和脫模速度(防止粘模)。

復雜結構(如多倒扣零件)需采用滑塊模具旋轉模具分步脫模。

后處理選項

目的:進一步去除低分子物質,提升耐老化性和機械強度(如拉伸強度可提升 10-15%)。

條件:150-200℃烘箱中烘烤 2-4 小時(醫療級制品必需步驟)。

去毛邊:LSR 制品毛邊通常<0.1mm,可通過冷凍噴砂(-80℃液氮 + 玻璃珠)或手工輕撕去除,廢料率<1%。

二次硫化

表面處理:如需提高耐磨性或疏水性,可進行等離子涂層納米涂層處理。

五、質量檢測與包裝

全檢與抽樣檢測

外觀檢查:目視檢測氣泡、缺料、毛邊超標等缺陷。

尺寸測量:使用投影儀、三坐標測量儀(CMM)檢測關鍵尺寸(公差 ±0.01-0.03mm)。

功能測試:密封件需做氣密性測試(如浸水加壓法),醫療制品需通過生物相容性檢測(如細胞毒性、致敏性試驗)。

潔凈包裝

醫療級制品需在ISO 8 級潔凈室內包裝,使用 PE 袋或鋁箔袋密封,附材質認證報告(如 FDA、RoHS)。

關鍵優勢與流程對比

高效性:單模周期最短 30 秒,配合多腔模具(如 64 腔)可實現每分鐘百件級產能。

低能耗:硫化溫度比固態硅膠(SSR)低 50-80℃,能耗降低 30% 以上。

零排放:無過氧化物分解產生的廢氣,符合環保法規(如歐盟 REACH)。

通過標準化流程控制,LSR 注塑可實現從原料到成品的全自動化生產,尤其適合精密、高潔凈度需求的領域(如醫療導管、食品級配件等)。

深圳市利勇安硅橡膠制品有限公司—專注液態硅膠制品精密技術研發24年,聯系電話:134-2097-4883。
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