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液態硅膠包膠的工藝流程是怎樣的

發布時間:2025-05-23點擊:

以下是 液態硅膠(LSR)包膠的完整工藝流程,分步驟詳解其核心環節、關鍵參數及注意事項,適用于醫療、電子、汽車等領域的高精度包膠需求:


一、前期準備

  1. 基材處理

    • 清潔:使用異丙醇或等離子清洗去除基材(如塑料、金屬、FPC)表面的油污、氧化層及灰塵。

    • 表面活化(可選):

      • 等離子處理:功率300~500W,時間30~60秒,提升基材表面能(達因值≥45);

      • 底涂劑噴涂:涂覆硅烷偶聯劑(如Dow Corning 1205),80℃烘干5分鐘,增強粘接力。

  2. 模具設計與預熱

    • 模具結構:采用冷流道系統(節省膠料15%~25%)、階梯封膠結構(間隙0.03~0.05mm);

    • 模溫控制:模具預熱至160~180℃(硅膠硫化溫度),基材預熱至80~100℃(減少熱應力)。

  3. 液態硅膠準備

    • 混料脫泡:A/B組分按1:1比例混合,真空脫泡(真空度≤5mbar,時間30分鐘),消除氣泡;

    • 膠料特性:選擇低黏度(5000~10000cps)、低收縮率(≤0.5%)LSR,如陶氏SILASTIC™ 9400。


二、注塑成型

  1. 注塑參數設定

    • 注射壓力:60~100MPa(薄壁件用高壓,敏感基材用低壓);

    • 注射速度:分段控制,初始高速填充流道(80~100mm/s),末端降速(20~30mm/s)防溢膠;

    • 射膠量:根據模腔體積計算,預留5%~10%余量補償收縮。

  2. 真空注塑(可選)

    • 合模后抽真空至≤5mbar,消除模腔內殘留空氣,減少氣泡(孔隙率<0.1%)。

  3. 硫化成型

    • 硫化溫度:160~180℃(高溫縮短硫化時間,低溫適配熱敏感基材);

    • 硫化時間:按制品厚度×1~1.5分鐘/mm計算(如2mm厚件需2~3分鐘);

    • 保壓壓力:維持20~30MPa,補償收縮并壓實膠體。


三、后處理與檢測

  1. 脫模與冷卻

    • 脫模時機:硫化完成后立即脫模(防止過硫變脆),頂出速度≤10mm/s避免變形;

    • 冷卻定型:水冷或風冷至室溫,確保尺寸穩定(收縮率補償后公差±0.05mm)。

  2. 去毛刺與修整

    • 激光修邊:精度±0.02mm,處理溢膠與毛邊;

    • 表面處理:等離子清洗或噴涂疏水涂層(如醫療器械抗蛋白吸附涂層)。

  3. 質量檢測

    • 尺寸檢測:三坐標測量儀檢測關鍵尺寸(如包膠厚度、密封面平整度);

    • 粘接強度:90°剝離測試(ASTM D903),要求≥3N/mm;

    • 功能性測試:IP67/IP68防水測試、高低溫循環(-40℃~150℃)及疲勞壽命驗證。


四、工藝優化關鍵點

  1. 防溢膠控制

    • 模具優化:分型面間隙≤0.05mm,排氣槽深度0.02~0.03mm;

    • 工藝調整:降低注射速度末端段,采用延遲開模(保壓后延遲0.5~1秒)。

  2. 粘接力提升

    • 基材微結構:激光打標或噴砂(Ra 2~3μm)增加機械錨定點;

    • 動態硫化:在基材表面預硫化薄層硅膠(厚度0.02mm),增強化學鍵合。

  3. 效率與成本平衡

    • 自動化生產:機械手取件+視覺檢測,節拍≤30秒/模次;

    • 膠料回收:冷流道廢料破碎后按5%~10%比例回摻新料,降低損耗。


五、行業應用示例

  • 醫療導管:包膠厚度0.3±0.03mm,121℃高壓滅菌30分鐘無分層;

  • 智能手表按鍵:IP68防水,100萬次按壓壽命,表面粗糙度Ra<0.8μm;

  • 汽車線束密封:耐油、耐-40℃低溫,通過50萬次插拔測試。


總結:液態硅膠包膠工藝以高精度、強粘接、高效率為核心,通過材料適配、模具設計與參數優化,可滿足嚴苛的工業與醫療需求。生產需注重基材預處理與硫化控制,結合自動化設備實現穩定量產,良率可達99%以上。

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