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一、工藝原理與流程

1. 模具設計
   轉注模具包含材料儲存腔和型腔，基材預先放置在型腔內。液態硅膠通過壓力從儲存腔經流道注入型腔，覆蓋基材表面并固化1518。模具通常采用單模板設計，重要尺寸集中在一塊模板上，確保尺寸穩定性（公差可達 ±0.05mm），優于傳統注塑成型的多模板組合結構18。
2. 材料處理
   • 雙組分混合：LSR 的 A、B 組分通過靜態混合器均勻混合，確保硫化反應充分。
   • 基材預處理：
     • 金屬或塑料表面需進行等離子體處理（Ar/O?混合氣體，功率 100W/30s）或噴涂底涂劑（如道康寧 3-6090），提升表面能至≥40mN/m，增強附著力119。
     • 針對 PP/PE 等難粘材質，可采用火焰處理或電暈處理，形成微觀粗糙結構以增加機械鎖止力1。
3. 成型過程
   • 壓力控制：注射壓力通常為 60-80MPa，采用階梯式壓力（第一段 80MPa，第二段 50MPa）避免急充導致的氣泡或溢膠118。
   • 溫度管理：模具溫度控制在 120-150℃，確保 LSR 快速硫化（固化時間約 90-180s），同時避免基材過熱變形118。
   • 排氣設計：模具需開設微排氣槽（寬 1-3mm，深 0.004-0.005mm），防止空氣滯留影響成型質量18。
4. 脫模與后處理
   • 采用氣脫或頂針脫模，減少產品損傷。
   • 飛邊厚度需控制在≤0.01mm，可通過二次元測量或視覺檢測系統實時監控118。

二、核心優勢

1. 高精度與復雜結構適應性
   液態硅膠流動性優異，可填充微米級間隙（如 0.2mm 厚的密封圈），適合生產醫療導管、微型傳感器等精密部件17。例如，手機 SIM 卡托的防水密封圈厚度可控制在 0.2mm 以內，且表面無毛刺1。
2. 材料兼容性與長效可靠性
   • 直接與 PC、ABS、金屬等基材粘合，無需額外膠水，避免脫膠風險。例如，汽車電子連接器的金屬引腳與硅膠密封層可一次成型，耐受 - 40℃至 150℃極端溫差17。
   • 硅膠層提供 IP68 級防水防塵，耐鹽霧腐蝕（5% NaCl，96h），廣泛應用于 Type-C 接口、車燈密封圈等場景17。
3. 生產效率與自動化
   • 成型周期短（數秒至數分鐘），適合大批量生產。例如，醫療注射器保護套通過轉注成型實現自動化生產，分型線幾乎不可見21。
   • 結合閉環控制注塑設備和高速視覺檢測，可實時剔除缺陷品，良率提升至 99% 以上1。

三、典型應用場景

1. 醫療領域
   • 精密器械：注射器保護套（壁厚 0.45mm±0.05mm）、導管密封件，采用轉注成型確保生物相容性和無菌環境21。
   • 植入物：心臟起搏器電極護套，通過 LSR 的高彈性和抗老化性保障長期可靠性7。
2. 消費電子
   • 防水部件：手機、穿戴設備的接口密封圈，耐受 1 萬次插拔測試不滲漏1。
   • 柔性電路：FPC 包膠保護，提供抗彎折和防潮性能，適用于可穿戴設備傳感器17。
3. 汽車工業
   • 密封系統：車燈密封圈、發動機艙線束護套，耐受高溫油污（150℃）和極端溫差循環17。
   • 安全部件：方向盤按鍵包膠，通過自粘型 LSR（如瓦克 ELASTOSIL® LR 3030）實現無縫觸感1。

四、挑戰與解決方案

1. 材料與工藝匹配
   • 問題：LSR 與基材熱膨脹系數差異大（如 PC 與硅膠 CTE 差異＞50×10??/℃），導致應力開裂。
   • 解決：
     • 選用耐溫≥250℃的加成型硅膠（如信越 KE-3470）匹配高溫塑料1。
     • 優化硫化參數，采用階梯式升溫（先 120℃/60s，再 150℃/120s）減少內應力18。
2. 模具設計與維護
   • 問題：分型面磨損（間隙＞0.03mm）或粗糙度不足（Ra＞1.6μm）導致溢膠。
   • 解決：
     • 研磨分型面至平面度≤0.005mm，粗糙度 Ra≤0.8μm，并增設0.02mm 深止膠位118。
     • 采用錐面定位結構（錐度 3-5°）提高合模精度，減少飛邊1。
3. 質量控制
   • 問題：批量生產中尺寸波動或分層。
   • 解決：
     • 建立DOE 實驗設計（如 L9 正交表），系統優化溫度、壓力、時間等因子1。
     • 進行長期可靠性驗證（如 - 40℃~85℃高低溫循環 50 次），確保界面穩定性1。

五、與其他工藝的對比

六、總結

1. 技術融合：結合 LSR 的彈性與基材的剛性，滿足復雜功能需求（如防水、耐溫）。
2. 效率平衡：在成本、精度與生產速度之間找到最優解，尤其適合中高端制造業。
3. 創新驅動：推動醫療、汽車、電子等領域的產品升級，如可穿戴設備的柔性封裝、新能源汽車的高可靠線束保護。