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套啤件設計的最小包膠厚度是多少?

發布時間:2025-06-17點擊:

液態硅膠包膠轉注工藝對模具的要求較高,雖然其模具結構相對簡化(如無需復雜流道系統),但在材料、溫度控制、精度、脫模設計等方面仍需滿足嚴苛條件。以下是具體要求及行業實踐:

一、模具結構與材料

  1. 簡化但需精密的基礎設計
    轉注模具通常采用普通模壓機結構,無需復雜流道系統,適合厚壁、深腔或金屬嵌件產品1。但需注意:
    • 嵌件定位與膠層控制:全面包膠時,嵌件周邊膠厚需≥0.5mm;有定位的嵌件周邊膠厚需≥0.4mm,以避免填充不足或結合不良1
    • 鑲件兼容性:模具需兼容金屬、塑料(如 PC、PA)等耐高溫材料的嵌件,且需確保嵌件在高壓下不位移14。
  2. 耐高溫與耐腐蝕材料
    • 模具鋼選擇:優先選用 H13、S136 等耐高溫模具鋼,可承受 160-220℃固化溫度;若涉及醫療級產品,需采用 420 不銹鋼或表面鍍鎳 - PTFE 涂層,防止硅膠固化時釋放的酸性氣體腐蝕模具46
    • 表面處理:模腔需鏡面拋光(Ra≤0.1μm),尤其適用于透明或高光澤產品;復雜結構可通過微噴砂處理提升脫模性能,剝離強度比鍍鉻或鎳涂層降低 30% 以上69

二、壓力與溫度控制

  1. 高壓成型能力
    轉注工藝需通過柱塞將半熔融硅膠壓入型腔,壓力范圍通常為 1450-14500 psi(約 10-100MPa),模具需具備高強度框架和加強筋設計,防止變形310。
  2. 精確的溫度管理
    • 固化溫度:模具需通過獨立油溫機或加熱棒將溫度穩定在 160-180℃,溫差控制在 ±10℃以內,確保硅膠均勻硫化510
    • 冷流道系統:若采用冷流道,需通過水循環將流道溫度控制在 20-40℃,避免膠料提前固化;熱流道模具則需加熱裝置維持流道內熔體不凝固16。

三、精度與排氣設計

  1. 尺寸精度要求
    • 型腔加工:模具型腔尺寸公差需控制在 ±0.05mm 以內,平面度≤0.3mm,軸類尺寸采用負公差,孔類采用正公差,以滿足醫療、汽車等行業的精密需求47。
    • 收縮率補償:LSR 脫模后收縮率約 2%-3%,設計時需預留收縮余量,厚壁制品收縮率略低于薄壁制品510
  2. 高效排氣系統
    • 排氣槽設計:在模具最高處設置寬度 1-3mm、深度 0.004-0.005mm 的排氣槽,并配合抽真空系統(真空度≤5mbar),氣泡發生率可降至 0.1% 以下110。
    • 密封精度:分型面加工精度需達 ±0.01mm,防止低粘度 LSR 溢膠產生毛邊610。

四、脫模與維護

  1. 柔性脫模機構
    • 頂出設計:采用多頂針、氣動頂出或脫模板脫模,頂出速度≤10mm/s,避免柔軟的 LSR 制品變形;倒錐形頂銷可提升密封性,減少溢膠風險710。
    • 脫模輔助:透明或高粘制品可噴涂食品級脫模劑,或在模具表面鍍 PTFE 涂層,脫模力降低 40% 以上69。
  2. 長期維護要求
    • 定期清潔:每生產 5000 模次需對模具進行拋光,清除排氣槽內硅膠殘留,防止影響后續產品質量11。
    • 易損件更換:承受高摩擦的部件(如頂針、滑塊)需設計為可更換結構,降低維護成本10。

五、行業標準與特殊場景

  1. 醫療級要求
    若生產醫療產品(如面罩、導尿管),模具需在萬級潔凈室中加工,表面粗糙度 Ra≤0.2μm,并通過 ISO 10993 生物相容性測試,確保無細菌滯留46。
  2. 多色包膠挑戰
    三色 LSR 包膠需采用旋轉工作臺模具,通過階梯封膠結構(間隙 0.03-0.05mm)防止材料竄流,并通過動態溫控(基材注塑 80-120℃,LSR 注塑 160-180℃)實現分層固化4

總結

液態硅膠包膠轉注工藝的模具雖在結構上簡化,但對材料耐高溫性、壓力承受能力、溫度均勻性、排氣精度及脫模設計均有嚴格要求。例如,一套醫療級轉注模具成本可達 4 萬元以上,需綜合考慮材料、加工精度與維護成本14。通過合理設計(如采用 H13 鋼 + 納米涂層)和工藝優化(如分段注塑 + 真空排氣),可顯著提升模具壽命與產品良品率。
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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