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固態硅膠模壓成型的基本流程是什么?

發布時間:2025-10-27點擊:

固態硅膠模壓成型是通過模具加壓、加熱使固態硅膠(生膠)硫化交聯的傳統工藝,適用于密封圈、墊片、雜件等中小型硅膠制品,基本流程可分為 6 大核心環節,每個環節需嚴格控制參數以保證產品性能:

一、原料準備:確保硅膠性能均勻

混煉膠制備

基礎原料:選用塊狀或片狀固態硅膠生膠(硬度范圍 30-80 Shore A,如甲基乙烯基硅橡膠),按配方加入硫化劑(如雙二五硫化劑,添加量 1%-2%)、色母(按需調色)、功能助劑(如耐油添加劑、阻燃劑)。

混煉工藝:通過開放式煉膠機(開煉機)或密閉式煉膠機(密煉機),在常溫下將生膠與助劑混合均勻(混煉時間 5-10 分鐘),確保硫化劑分散無團聚 —— 分散不均會導致局部硫化不足或過硫化,影響產品強度。

出片冷卻:混煉后將硅膠壓制成厚度均勻的膠片(厚度根據產品大小調整,通常 2-5mm),自然冷卻至室溫(避免提前硫化),存放于陰涼處(保質期≤7 天)。

備料稱重根據產品體積和硅膠密度(約 1.1-1.2g/cm³),計算所需膠料重量,用裁刀將膠片裁剪成對應大小的 “膠坯”,重量誤差控制在 ±5% 以內 —— 膠料過多會導致飛邊過厚、浪費原料;過少則可能填充不足,出現缺膠。


二、模具準備:保證成型基礎條件

模具清潔與檢查

用酒精或專用清潔劑擦拭模具型腔、分型面,去除殘留膠料、油污(雜質會導致產品表面缺陷);

檢查模具導柱、頂針是否順暢,排氣槽(深度 0.03-0.05mm)是否通暢 —— 排氣不良會導致制品出現氣泡、缺膠。

模具預熱與涂脫模劑

模具安裝到硫化機后,預熱至硫化溫度(通常 150-180℃,根據硅膠硬度調整:高硬度硅膠需 170-180℃,低硬度 150-160℃),預熱時間 10-20 分鐘,確保模具溫度均勻;

對復雜型腔或首次使用的模具,噴涂少量中性脫模劑(如硅油類),薄薄一層即可(過量會導致產品表面發粘、影響后續粘接)。

三、模壓成型:核心硫化反應階段

加料與合模將裁剪好的膠坯放入模具型腔(需居中放置,避免偏位導致填充不均),啟動硫化機合模,合模速度控制在 5-10mm/s,避免膠料被 “擠飛”。

加壓硫化

壓力:根據產品大小設定壓力(小型制品 5-10MPa,大型制品 10-20MPa),確保膠料充分填充型腔,排出氣泡;

溫度:保持模具設定溫度(±5℃波動),通過加熱板將熱量傳遞給膠料,引發硫化劑分解,硅膠分子鏈發生交聯反應(從線性結構變為網狀結構);

時間:硫化時間根據產品厚度計算(通常 1-5 分鐘,厚度每增加 1mm,時間增加 0.5-1 分鐘),確保完全硫化(過短導致產品發軟、強度不足;過長導致脆化)。

四、脫模與修邊:初步成型處理

脫模硫化完成后,硫化機開模,通過頂針或人工取出制品(復雜制品需用專用工具,避免拉扯變形),此時制品溫度較高(約 100-120℃),需放置在冷卻架上自然冷卻至室溫(避免驟冷導致內應力)。

修邊處理用剪刀、刀片或沖切模具去除制品邊緣的飛邊(溢膠),修邊時需貼近產品邊緣(飛邊殘留≤0.1mm),避免損傷產品本體 —— 對于精密制品(如密封件),可采用冷凍修邊(-30~-50℃冷凍后高速噴丸去除飛邊),效率更高且邊緣更平整。

五、二次硫化(可選):優化性能穩定性

針對醫療級、食品級或高性能要求的制品(如耐高低溫、低揮發物),需進行二次硫化:

條件:將修邊后的制品放入烘箱,在 200-220℃下烘烤 2-4 小時(具體時間根據產品大小調整);

作用:去除硫化過程中產生的低分子揮發物(如硅油小分子),降低產品異味,提升耐溫性(長期耐溫可提高 20-30℃)和壓縮永久變形性能(從 30% 降至 15% 以下)。

六、檢驗與后處理:確保合格交付

質量檢驗

外觀:檢查是否有缺膠、氣泡、雜質、飛邊殘留等缺陷;

尺寸:用卡尺、影像測量儀檢測關鍵尺寸(公差控制在 ±0.1-0.3mm,精密件 ±0.05mm);

性能:抽樣檢測硬度(邵氏 A 計)、拉伸強度(≥6MPa)、撕裂強度(≥20kN/m)等,確保符合客戶要求。

后處理(按需)對需要進一步加工的產品進行表面處理,如絲印(印 logo)、鐳雕(刻字)、粘接(與其他材料復合)等,最終包裝入庫。

總結:核心參數與關鍵要點

固態硅膠模壓成型的核心是 “溫度、壓力、時間” 三要素的匹配,不同產品需針對性調整(如厚壁制品延長硫化時間,精密件提高模具精度)。相比液態硅膠注射成型,模壓工藝設備成本低、適合小批量多品種生產,但效率較低(單模周期長)。掌握好每個環節的細節(如混煉均勻性、模具排氣、修邊精度),是保證產品質量的關鍵。

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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