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硅膠制品（特別是液態硅橡膠，LSR）的注塑成型工藝與熱塑性塑料注塑有顯著不同，主要在于其材料特性（液態、熱固化）和加工要求。以下是硅膠制品注塑成型（通常指LSR注塑）的詳細步驟流程：

1. 原料準備與處理：

   • 冷藏儲存： LSR 原料通常以兩組分（A組分：基礎膠+填料；B組分：固化劑+催化劑）形式提供，需要在低溫（如5-15°C）下儲存，以防止提前交聯固化。

   • 回溫： 使用前，將A、B組分桶從冷藏環境取出，放置足夠時間（根據供應商建議，通常數小時至一天）使其恢復到室溫（20-25°C），確保粘度穩定且混合均勻。

   • 精確計量： 通過精確的計量泵（通常是齒輪泵或柱塞泵）按設定的比例（如1：1）抽取A、B組分。計量精度至關重要，直接影響固化效果和產品性能。

   • 靜態混合： 計量后的A、B組分流經一個靜態混合器。混合器內部有特殊設計的葉片，迫使流體不斷分割、重組，在極短時間內（通常不到1秒）實現充分、均勻的混合，形成均一的混合膠料。這是LSR工藝的關鍵步驟之一。

2. 注射：

   • 低溫料筒： 混合好的膠料進入注射機的料筒。關鍵點： LSR料筒需要專門的溫控系統，溫度遠低于熱塑性塑料（通常控制在20-40°C左右），僅用于維持膠料的流動性和防止在料筒內提前固化，絕不能加熱到引發固化的溫度。

   • 柱塞/螺桿注射： 使用柱塞或低剪切、無壓縮區的特殊螺桿，將低溫的液態混合膠料以一定的壓力和速度注射到閉合的模具型腔中。注射壓力通常低于熱塑性塑料注塑。注射速度需要精確控制，既要快速填充防止局部固化，又要避免湍流卷入空氣。

3. 充模：

   • 液態硅膠在壓力下流入模具型腔，填充所有空腔。由于其粘度低、流動性好，能夠精確復制復雜的模具細節（甚至微米級）。

   • 冷流道系統： LSR注塑幾乎必須使用冷流道系統（溫度控制在20-50°C）。熱流道會迅速引發流道內膠料的固化堵塞。冷流道設計（如針閥式）對減少廢料、提高效率至關重要。

4. 保壓：

   • 在充模完成后，通常會施加一個較低的保壓壓力，持續很短時間（幾秒），以補償膠料因冷卻（實際是升溫固化）可能產生的輕微收縮，確保型腔完全填滿和制品尺寸精度。保壓壓力和時間的控制需要精細調整。

5. 熱固化：

   • 核心步驟： 這是硅膠固化成型的決定性階段。

   • 高溫模具： 模具被加熱到較高的固化溫度（通常在170°C - 220°C范圍內，具體取決于材料牌號和產品要求）。

   • 交聯反應： 注入模具的液態硅膠在高溫作用下，發生鉑金催化加成反應（最常見），A、B組分中的活性基團交聯形成三維網絡結構，液態轉變為固態彈性體。固化時間取決于模具溫度、制品厚度和材料特性（通常幾十秒到幾分鐘）。

6. 開模與頂出：

   • 固化時間結束后，模具打開。

   • 頂出： 頂出機構（頂針、頂板、氣吹等）將固化好的硅膠制品從模具型腔中頂出。關鍵點： 由于硅膠在高溫下非常柔軟且有粘性，頂出系統設計（位置、力度、速度）和頂出時機（溫度稍降后）非常重要，避免產品變形或撕裂。模具表面處理（如特氟龍涂層）有助于脫模。

7. 后固化：

   • 可選但推薦： 對于許多LSR制品，尤其是對機械性能、電氣性能、耐化學性或長期穩定性有更高要求的產品，脫模后需要進行后固化。

   • 過程： 將制品放入烘箱中，在設定的溫度（如150°C - 200°C）和時間（如1-4小時）下進行二次加熱。

   • 目的： 促進固化反應更徹底；驅除制品內部可能殘留的低分子量揮發物（改善氣味、生物相容性）；穩定制品的物理化學性能（如壓縮永久變形）；提高長期使用的可靠性。

8. 去毛邊/后處理：

   • 去除制品在分型面、頂針位等處形成的飛邊（毛刺）。常用方法包括冷凍修邊（低溫脆化后翻滾或噴丸）、手工修剪、機械沖切、激光去毛邊等。

   • 其他后處理可能包括：清洗、表面處理（如等離子處理提高粘接性）、印刷、粘接、組裝、100%質量檢驗（尺寸、外觀、功能測試）等。

LSR注塑工藝的關鍵控制要點：

• 溫度控制： 精確控制料筒低溫、模具高溫、冷流道溫度是核心。溫度波動會嚴重影響混合效果、固化速度和產品性能。

• 混合均勻性： 靜態混合器的效率和維護狀態至關重要，確保A/B組分充分、均勻混合。

• 計量精度： A/B組分的配比必須精確無誤。

• 模具設計： 冷流道系統設計、排氣設計（硅膠易裹入空氣）、頂出系統設計、模具材質（常需耐腐蝕處理）和表面處理都非常關鍵。

• 注射速度與壓力： 影響填充模式、排氣效果和是否產生湍流氣泡。

• 固化時間與溫度： 直接影響生產效率和產品性能（交聯度）。

• 環境清潔： LSR對某些化學品（如含N, P, S, Sn, Pb的化合物）、粉塵敏感，可能抑制固化（中毒），生產環境需保持清潔。

總結流程鏈：
原料冷藏 -> 回溫 -> A/B組分精確計量 -> 靜態混合 -> 低溫料筒 -> 注射（冷流道）-> 充模 -> (保壓) -> 高溫模具固化 -> 開模 -> 頂出 -> (后固化) -> 去毛邊/后處理 -> 檢驗 -> 包裝。

了解這些步驟和關鍵控制點對于成功生產高質量的硅膠注塑制品至關重要。

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