在当今高端制造领域,从婴儿奶嘴、智能穿戴表带到汽车灯具密封圈、医疗导管,一种性能卓越的材料——液态硅胶(LSR) 正扮演着越来越重要的角色。而与它紧密相连的,便是高效、精密且自动化程度极高的 液态硅胶注射成型 工艺。这项工艺究竟是如何将液态的“浆料”变成我们手中柔软、耐用又复杂的硅胶制品呢?本文将为您层层拆解其全过程。
第一部分:工艺核心——与塑料注塑的本质区别
在理解过程前,必须先明确一个核心概念:LSR注射成型是热固性工艺,而非塑料的热塑性工艺。
塑料注塑:固体颗粒加热→熔融为液体→注射入模→冷却固化(物理变化,可逆)。
LSR注射成型:A/B双组份液体(已预混催化剂)→ 低温下保持液态→注射入模→加热发生硫化交联反应(化学变化,不可逆)。
这个根本区别,决定了其设备、模具和工艺参数的独特性。
第二部分:LSR注射成型分步详解
整个流程高度自动化,在一个循环周期内精准完成,可分为以下几个关键阶段:
第一步:供料与计量
液态硅胶原料通常以A(硅胶基料+催化剂)、B(硅胶基料+抑制剂)两种组份分别存放在密封的料桶中。通过精确的齿轮泵或柱塞计量系统,以1:1的完美比例将A/B组份输送到静态混合器中。此阶段全程低温冷却(通常在20°C以下),防止原料在机器内部提前硫化。
第二步:静态混合与注射
A/B组份在静态混合器(内部有多组螺旋叶片)中,在流动过程中被充分、均匀地混合,形成均质的待硫化液体。混合好的LSR通过注射螺杆或柱塞,以较低的压力和速度被注入已预热的高温模具型腔中。LSR流动性极佳,能填充极其细微的腔体。
第三步:热压硫化(关键成型阶段)
这是液态变为固态的魔术时刻。充满LSR的模具被保持在170°C - 220°C的高温下。在热量触发下,LSR内部的铂金催化剂发生作用,分子链之间开始交联(硫化),形成三维网络结构。此过程决定了产品的最终物理性能(如弹性、撕裂强度)。硫化时间根据产品壁厚和温度精确计算。
第四步:开模与脱模
硫化反应完成后,模具打开。由于硫化后的LSR收缩率较高(约2-4%),且不粘附模具表面,制品通常会自动留在公模或母模一侧。随后,机械手或顶出系统将成品安全取出。优质的LSR模具表面会进行专门的抛光或涂层处理,确保脱模顺畅且不影响表面光洁度。
第五步:后处理与检验
取出的产品可能带有少量的飞边(料头),因其质地柔软,通常只需简单修整或冷冻脆化后处理。成型后的LSR产品即具备最终性能,无需像塑料那样经过“保压冷却”阶段。随后进行全检或抽检,重点关注尺寸、外观、硬度及有无缺料、气泡等缺陷。
第三部分:工艺优势与核心要求
LSR注射成型的主要优势:
高效自动化:从供料到脱模全自动,周期短,适合大批量。
高精度与复杂性:可成型极薄壁(0.2mm以下)、微细结构和多腔产品。
优异的产品性能:高透明度、耐高低温(-50°C至200°C以上)、生物相容性好、耐候老化。
对模具与设备的核心要求:
冷流道系统:必须使用冷流道,以确保流道内的LSR保持低温不硫化,从而实现无废料连续生产,大幅降低成本。
模具温度控制:需要高精度的模温机,确保模具快速升温并均匀恒温。
设备防腐性:LSR在硫化过程中可能释放微量气体,要求机器料筒、螺杆等部件具有优良的防腐能力。
高精度计量:A/B组份的混合比例必须极度精确,否则会影响硫化效果和产品性能。
结语
液态硅胶注射成型是一门融合了材料化学、精密机械与自动化控制的先进制造技术。它通过一套看似简单实则精妙的“低温混合、高温定型”流程,将液态硅胶的卓越潜能转化为无数改变我们生活的创新产品。对于寻求生产高性能、高复杂度硅胶部件的企业而言,深入理解这一过程,是进行产品设计、模具开发和工艺优化的坚实基础。








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