液态硅胶(LSR)模具的进胶方式直接影响产品成型质量、材料利用率及生产效率。由于LSR的低黏度、高流动性及高温固化特性,其进胶方式需特殊设计。以下是液态硅胶模具常见的进胶方式及其特点:
1. 冷流道进胶
定义:
冷流道系统与模温一致(通常为常温或略低),未加热的流道将胶料输送至模腔。LSR通过注胶嘴直接进入冷流道,依靠材料流动性填充模腔。适用场景:
小批量生产或原型开发。
产品结构简单、尺寸较小,对材料浪费敏感度低。
优点:
结构简单,成本低。
维护方便,无需复杂温控系统。
缺点:
流道内材料易固化(需定期清理),材料浪费较多。
不适用于多腔模具或复杂产品。
设计要点:
流道长度尽量缩短,减少固化残留。
浇口尺寸需更小(比热流道小20-30%)以控制流量。
2. 热流道进胶
定义:
流道系统独立加热(与模温一致或略高),保持LSR在流道内始终为液态,通过针阀或开放式浇口精准注入模腔。适用场景:
大批量生产、多腔模具。
对材料利用率要求高(几乎无流道废料)。
优点:
材料浪费极少,适合高成本LSR材料。
填充均匀,适合复杂结构或薄壁产品。
缺点:
系统成本高,需精准温控(±1°C)。
维护复杂,需防止流道内过早硫化。
设计要点:
采用针阀式浇口(避免流涎)。
流道加热区与模腔需隔热,防止热量传递干扰固化。
3. 针阀式浇口(Hot Runner with Valve Gate)
定义:
热流道系统中通过针阀控制浇口的开闭,注胶完成后立即关闭,防止LSR回流或流涎。适用场景:
高精度产品(如医疗导管、密封件)。
需多段注射或顺序填充的复杂结构。
优点:
无流涎,浇口痕迹小(甚至无痕)。
可精确控制注胶时间和压力。
缺点:
结构复杂,制造成本高。
对阀针与阀座配合精度要求极高(≤0.01mm)。
设计要点:
阀针材质需耐高温、耐磨损(如硬质合金)。
浇口位置避免设在产品高应力区域。
4. 潜伏式浇口(Submarine Gate)
定义:
浇口隐藏在产品侧面或内部,顶出时自动切断胶口,无需后续修剪。适用场景:
外观要求高的产品(如电子产品按键、透明件)。
需自动化生产的场景。
优点:
浇口痕迹隐蔽,表面质量高。
减少后处理工序。
缺点:
浇口尺寸设计敏感,易导致填充不足或剪切过热。
仅适用于韧性较好的LSR材料。
设计要点:
浇口直径通常为0.2–0.5mm,角度30–45°。
需优化顶出速度和行程,确保平稳切断。
5. 直接浇口(Sprue Gate)
定义:
LSR通过主浇道直接注入模腔,浇口尺寸较大,常见于单腔模具。适用场景:
大型厚壁制品(如硅胶垫、缓冲件)。
对浇口痕迹无严格要求的产品。
优点:
填充压力低,适合高黏度LSR(如含填料的型号)。
结构简单,易于加工。
缺点:
浇口残留明显,需后续修剪。
易产生应力集中,影响产品性能。
设计要点:
浇口末端设计冷料井,防止冷胶进入模腔。
浇口区域加强冷却,避免过热导致硫化不均。
6. 点浇口(Pin Gate)
定义:
微小圆形浇口(直径0.1–0.3mm),通过多点进胶实现均匀填充。适用场景:
薄壁或精密小型零件(如O型圈、微型密封件)。
多腔模具中平衡流道压力。
优点:
浇口痕迹小,易于自动化分离。
可灵活布局,优化填充路径。
缺点:
浇口易堵塞,需定期维护。
对注胶压力和速度控制要求高。
设计要点:
浇口周围加强排气,防止困气。
采用耐磨钢材(如S136)延长寿命。
7. 扇形浇口(Fan Gate)
定义:
浇口呈扇形展开,逐渐扩大进入模腔,降低剪切应力。适用场景:
宽幅薄壁产品(如硅胶片材、膜类制品)。
需避免流动痕迹的透明件。
优点:
填充均匀,减少熔接痕。
适用于高透明度LSR。
缺点:
浇口区域加工复杂。
材料浪费较多(需配合热流道优化)。
设计要点:
扇形角度控制在30–60°,过渡区平滑。
模流分析验证流动平衡性。
选择建议
根据产品要求:
高外观质量 → 针阀式、潜伏式浇口。
厚壁/大型件 → 直接浇口或扇形浇口。
根据生产批量:
小批量 → 冷流道+点浇口。
大批量 → 热流道+针阀式浇口。
根据材料特性:
高流动性LSR → 小尺寸浇口(点浇口)。
含填料的LSR → 直接浇口或扇形浇口。
关键设计注意事项
温度匹配:热流道温度需与模温一致(±2°C),防止提前硫化。
排气优化:所有进胶方式均需配合真空排气槽(深度0.01–0.03mm)。
防粘处理:浇口区域镀特氟龙或纳米涂层,降低脱模力。
通过合理选择进胶方式,可显著提升液态硅胶制品的成型效率与质量,同时降低材料损耗和后续加工成本。