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硅膠制品（特別是液態(tài)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(tài)、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(xì)步驟流程：

1. 原料準(zhǔn)備與處理：

   • 冷藏儲(chǔ)存： LSR 原料通常以兩組分（A組分：基礎(chǔ)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(chǔ)存，以防止提前交聯(lián)固化。

   • 回溫： 使用前，將A、B組分桶從冷藏環(huán)境取出，放置足夠時(shí)間（根據(jù)供應(yīng)商建議，通常數(shù)小時(shí)至一天）使其恢復(fù)到室溫（20-25°C），確保粘度穩(wěn)定且混合均勻。

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

   • 靜態(tài)混合： 計(jì)量后的A、B組分流經(jīng)一個(gè)靜態(tài)混合器。混合器內(nèi)部有特殊設(shè)計(jì)的葉片，迫使流體不斷分割、重組，在極短時(shí)間內(nèi)（通常不到1秒）實(shí)現(xiàn)充分、均勻的混合，形成均一的混合膠料。這是LSR工藝的關(guān)鍵步驟之一。

2. 注射：

   • 低溫料筒： 混合好的膠料進(jìn)入注射機(jī)的料筒。關(guān)鍵點(diǎn)： LSR料筒需要專門的溫控系統(tǒng)，溫度遠(yuǎn)低于熱塑性塑料（通?？刂圃?0-40°C左右），僅用于維持膠料的流動(dòng)性和防止在料筒內(nèi)提前固化，絕不能加熱到引發(fā)固化的溫度。

   • 柱塞/螺桿注射： 使用柱塞或低剪切、無(wú)壓縮區(qū)的特殊螺桿，將低溫的液態(tài)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(tài)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(dòng)性好，能夠精確復(fù)制復(fù)雜的模具細(xì)節(jié)（甚至微米級(jí)）。

   • 冷流道系統(tǒng)： LSR注塑幾乎必須使用冷流道系統(tǒng)（溫度控制在20-50°C）。熱流道會(huì)迅速引發(fā)流道內(nèi)膠料的固化堵塞。冷流道設(shè)計(jì)（如針閥式）對(duì)減少?gòu)U料、提高效率至關(guān)重要。

4. 保壓：

   • 在充模完成后，通常會(huì)施加一個(gè)較低的保壓壓力，持續(xù)很短時(shí)間（幾秒），以補(bǔ)償膠料因冷卻（實(shí)際是升溫固化）可能產(chǎn)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(shí)間的控制需要精細(xì)調(diào)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(nèi)，具體取決于材料牌號(hào)和產(chǎn)品要求）。

   • 交聯(lián)反應(yīng)： 注入模具的液態(tài)硅膠在高溫作用下，發(fā)生鉑金催化加成反應(yīng)（最常見(jiàn)），A、B組分中的活性基團(tuán)交聯(lián)形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)彈性體。固化時(shí)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(kāi)模與頂出：

   • 固化時(shí)間結(jié)束后，模具打開(kāi)。

   • 頂出： 頂出機(jī)構(gòu)（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(guān)鍵點(diǎn)： 由于硅膠在高溫下非常柔軟且有粘性，頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì)（位置、力度、速度）和頂出時(shí)機(jī)（溫度稍降后）非常重要，避免產(chǎn)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(duì)于許多LSR制品，尤其是對(duì)機(jī)械性能、電氣性能、耐化學(xué)性或長(zhǎng)期穩(wěn)定性有更高要求的產(chǎn)品，脫模后需要進(jìn)行后固化。

   • 過(guò)程： 將制品放入烘箱中，在設(shè)定的溫度（如150°C - 200°C）和時(shí)間（如1-4小時(shí)）下進(jìn)行二次加熱。

   • 目的： 促進(jìn)固化反應(yīng)更徹底；驅(qū)除制品內(nèi)部可能殘留的低分子量揮發(fā)物（改善氣味、生物相容性）；穩(wěn)定制品的物理化學(xué)性能（如壓縮永久變形）；提高長(zhǎng)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(jī)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(zhì)量檢驗(yàn)（尺寸、外觀、功能測(cè)試）等。

LSR注塑工藝的關(guān)鍵控制要點(diǎn)：

• 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(dòng)會(huì)嚴(yán)重影響混合效果、固化速度和產(chǎn)品性能。

• 混合均勻性： 靜態(tài)混合器的效率和維護(hù)狀態(tài)至關(guān)重要，確保A/B組分充分、均勻混合。

• 計(jì)量精度： A/B組分的配比必須精確無(wú)誤。

• 模具設(shè)計(jì)： 冷流道系統(tǒng)設(shè)計(jì)、排氣設(shè)計(jì)（硅膠易裹入空氣）、頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì)、模具材質(zhì)（常需耐腐蝕處理）和表面處理都非常關(guān)鍵。

• 注射速度與壓力： 影響填充模式、排氣效果和是否產(chǎn)生湍流氣泡。

• 固化時(shí)間與溫度： 直接影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品性能（交聯(lián)度）。

• 環(huán)境清潔： LSR對(duì)某些化學(xué)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(chǎn)環(huán)境需保持清潔。

總結(jié)流程鏈：
原料冷藏 -> 回溫 -> A/B組分精確計(jì)量 -> 靜態(tài)混合 -> 低溫料筒 -> 注射（冷流道）-> 充模 -> (保壓) -> 高溫模具固化 -> 開(kāi)模 -> 頂出 -> (后固化) -> 去毛邊/后處理 -> 檢驗(yàn) -> 包裝。

了解這些步驟和關(guān)鍵控制點(diǎn)對(duì)于成功生產(chǎn)高質(zhì)量的硅膠注塑制品至關(guān)重要。

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