液態硅膠注塑成型工藝的解析
液態硅膠注塑成型工藝是一種高效、精密的橡膠加工技術,應用于醫療、電子、汽車、嬰幼兒用品等領域。以下從材料特性、工藝步驟、設備要求、常見問題及應用案例等方面進行詳細解析:
1、液態硅膠材料特性
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雙組分體系
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鉑金固化:快速固化(<60秒),無副產物,高透明度,適合精密件(成本高)。
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縮合固化:固化慢(需高溫后處理),有副產物(乙醇),適合低端產品。
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A組分:基礎膠+催化劑(鉑金或縮合固化體系)。
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B組分:含交聯劑的硅膠。
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固化機制:
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性能優勢
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低粘度(易填充復雜結構)、耐高溫(200-300℃)、生物相容性好、高回彈性。
2、成型工藝步驟
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材料準備
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存儲:低溫(5-25℃)、避光、防潮。
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混合:通過靜態混合器或動態混合設備(如螺旋桿)按比例(1:1或10:1)混合AB組分。
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注塑成型
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溫度控制:模溫160-200℃(鉑金)、170-230℃(縮合)。
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時間:鉑金體系30-60秒,縮合體系需二次硫化(后處理)。
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鎖模:模具閉合,防止溢料。
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注射:低壓力(10-100bar)、高速填充模具型腔。
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保壓:補償材料收縮。
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設備:**液態硅膠注射機(螺桿式或柱塞式)。
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注射階段:
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硫化(固化):
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后處理
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拆邊:去除澆口冷料。
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二次硫化(縮合體系):高溫(200℃)烘烤4-8小時,去除副產物。
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質檢:尺寸、外觀、硬度(邵氏A 10-80)、拉力測試。
3、關鍵設備與技術要求
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注射機
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螺桿設計:耐腐蝕(鉑金固化需防金屬污染)、高長徑比(混合均勻)。
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注射量:根據產品體積選擇鎖模力(通常50-500噸)。
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模具設計
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冷流道:簡單但材料浪費多。
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熱流道(閥式或開放式):節省材料,適合精密件。
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流道系統:
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排氣系統:避免困氣導致氣泡。
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溫控:**水路控制模溫均勻性。
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輔助設備
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自動供料系統:避免人為誤差。
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**監控系統:實時記錄溫度、壓力、時間參數。
4、常見問題及解決方案
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氣泡/縮孔
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原因:排氣不良、注射速度過快、模溫不均。
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解決:優化排氣槽、降低注射速度、延長保壓時間。
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毛邊/溢料
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原因:鎖模力不足、模溫過高、材料粘度低。
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解決:提高鎖模力、降低模溫、調整材料配比。
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缺膠/填充不足
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原因:注射量不足、流道過長、粘度過高。
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解決:增加注射量、優化流道設計、提高模溫。
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粘模/脫模困難
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原因:脫模劑不足、模具表面粗糙、硫化不足。
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解決:噴涂**脫模劑(如硅油)、拋光模具、延長硫化時間。
5、典型應用案例
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醫療領域
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導尿管、密封件、人造**(生物相容性、耐化學腐蝕)。
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消費電子
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手機防水圈、耳機硅膠套(高精度、柔軟觸感)。
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嬰幼兒用品
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奶嘴、餐具(安全無毒、易清潔)。
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汽車工業
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O型圈、渦輪增壓管(耐高溫、耐油)。
6、工藝優勢與局限性
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優勢:
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成型周期短(15-60秒/模)。
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適用于復雜幾何結構(如細小孔、螺紋)。
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自動化程度高,生產效率高。
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局限性:
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設備投資大(注射機+熱流道模具成本高)。
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材料價格高于普通橡膠。
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模具設計復雜,維護要求高。
總結
液態硅膠注塑成型工藝憑借其高精度、高效率和優異的材料性能,正在逐步替代傳統成型技術,尤其在高附加值領域具有廣闊前景。實際應用中需根據產品需求優化模具設計和工藝參數。
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