液態矽橡膠製品注塑成型技術工藝詳解與注意事項

發表時間：2019-08-15

液態矽（guī）膠（Liquid Silicone Rubber），即LSR，是一種無毒、耐熱、高複（fù）原性的（de）柔性熱固性材料（liào），其流變行為（wéi）主要表現為低黏度、快速固化、剪切變稀（xī）以（yǐ）及較高的熱膨脹係數。

LSR，分為A膠與B膠，利（lì）用（yòng）定（dìng）量裝置控製兩者為1:1之比例，再透過（guò）靜態混合器(Static Mixer)予（yǔ）以充分混合，注入射出料管後再進行射出成型生產, 將液態矽（guī）膠射入熱澆道模具，製作矽（guī）膠製品，可達到一次成型﹑無廢料及可自動化等優點。

LSR廣泛應用（yòng）於醫療健康（kāng）行業，比如製（zhì）作（zuò）密封輸液（yè）係統、型圈透析過（guò）濾器、助聽器組（zǔ）件、嬰兒奶嘴、母親乳頭（tóu）罩、家（jiā）電吸入閥（fá）、醫療器械的組件等等。

其（qí）產品表（biǎo）現（xiàn）為較好的熱穩（wěn）定性、抗寒性（xìng），優良的電絕緣性能，有良好的彈性和（hé）防水防潮性，耐酸（suān）、堿等多種化學物質（zhì）的侵蝕，燃燒時不（bú）會產生有毒的（de）物質。

成型過程

LSR為雙組分的液態材料，分（fèn）為（wéi）A組分和B組分，混合機的工作將A組分和B組分（fèn）以精確（què）的1:1比例充分混合。又因部（bù）分（fèn）製品為有色設計，所以配有顏色（sè）泵組及顏色計量（liàng）部分。A＋B組分、添加劑、顏色（sè）等充分混合後進（jìn）入塑化係統。

這種塑化螺杆同時具有均化、混合的功能（néng），通過螺杆（gǎn）將（jiāng）混合料注射到熱模具中，在模溫170～200℃下，矽膠發生固化反應。當使用冷流道係統時，值得（dé）注意的是流道要足夠冷（lěng）。為了避免漏膠，針閥安裝在（zài）模具部件（jiàn）的表麵，射膠完畢時，針閥（fá）立（lì）即封閉射嘴。

1、喂料係統

可選擇以下幾種形式（shì）：

1）雙向泵

可上下移動送料，能夠（gòu）很好的保持壓（yā）力，由（yóu）於 A、B 泵之間相連，並同步由

液壓氣動控製，因（yīn）此這種形式的喂料係統比較可靠、精確。

2）單向泵

是一種通用型（xíng），隻能單項送料。

3）帶有止逆閥的同步單項泵

4) 計量筒係統

主要與單項泵相配合使用。

2、液態矽橡膠注射成型機的關鍵部件

1）由於 LSR 的低黏度（dù）性，在加工過（guò）程中要考慮材料的回（huí）流和漏膠，因此對螺杆的密封是必須的（de）。

2）為了防止（zhǐ） LSR 固化，要采用針閥射嘴。

3）A、B 兩組分的（de）混合、計量部件。

3、模具的設計

在模具設計中，一（yī）般有以下幾種形式：

1) 熱流道

比較浪費物料，設計簡單，成本低，多用（yòng）於大製品。

2) 有針閥的（de）冷流道（dào）

可實現自動化，周期（qī）短。

3) 無針閥的冷流道

由於 LSR 膨脹係數較高，加（jiā）熱時（shí）會發生膨脹，冷卻時卻有微小的收縮，因此部件不能（néng）在模具中保持精確的側邊距。所以可以采用冷流道（dào）加（jiā）工，LSR應保持較低溫度和流動性，冷流道采（cǎi）用閉合式係統，在注射循環中，閉合係統在每一個流道中都采用“封膠針”或“針形閥”來控（kòng）製LSR材料的準確計量。矽橡膠具有顯著的受熱膨脹特性（xìng），收縮率為2％～4％（硫化溫度為（wéi）150℃），同時矽橡膠製品具有（yǒu）受壓變形的特點。

因此模具的設計要注（zhù）意（yì）以下幾個方（fāng）麵：

1）為了避免湍流和噴（pēn）射，使用（yòng）小注膠口；

2）使用針狀或翼狀注膠口；

3）用（yòng） T 型導向栓（shuān）代替柱形導向栓，脫模時（shí）采（cǎi）用射出氣槍，加（jiā）隔熱層/板；

4）不要使用含（hán）阻聚劑的防鏽劑/油，一般可用（yòng）甲苯、二甲苯等。

LSR硫化的分析

1）液體矽橡（xiàng）膠（jiāo）的硫化化（huà）學反應，需要一定的反應時間（jiān）；

2）理想流（liú）動，在直徑（jìng） 2mm，4250px，流動距離超過 2500px；

3）最小厚度（dù） 1/1000mm；

4）模溫過高會導（dǎo）致硫化，從而引起流動受阻；

5）層流可避免氣泡；

6）高速注射會導致湍流；

7）物料的黏度會改變流動的模式；

8）湍流導致白（bái）點。

產品常見問題以及解決對策

1、製品不（bú）完全固化（huà）

原因（yīn）	措施（shī）
溫度太低	檢查模溫、飽升溫
時間太智短	延長時間
係統和管（guǎn）道汙染	人工檢查是否固化，清洗係統
混合問題	檢查螺杆、射嘴、、混合器，提高加（jiā）料速度和背壓（yā）
非（fēi）1:1混合	檢查泵的壓力，提高供料係統壓力

2、產品表麵不熟（表麵不（bú）幹）

原（yuán）因	措施
空氣（qì）汙染	檢（jiǎn）查氣路，用幹（gàn）燥劑更換濾（lǜ）油器
硫化的時間未能掌控好	調整硫化時（shí）間
脫模劑影（yǐng）響	更（gèng）換脫模劑
表麵汙染（rǎn）	檢（jiǎn）查工人使用手套（tào）是否幹（gàn）淨和布的（de）種類清洗（xǐ）模具

3、產品硬度不對

原因	措施（shī）
溫度和固化時間	提高溫（wēn）度，用測溫（wēn）計測（cè）量
檢查（chá）加熱棒
檢查傳感器（qì）及其位置
延長時間
預熱內嵌件物品
保壓時間太短	延長保壓時間
射嘴頂模時間主短	延長射嘴頂模時間（jiān）

4、產品有（yǒu）雜質

狀況	原因	措施
黑線（xiàn）	換（huàn）料或模具、螺杆磨損	清洗管道檢查防（fáng）回流（liú）閥降低加料速度或減少背壓
硬膠	膠口不（bú）熟	延長射嘴頂模時間
冷流道固化	降低冷卻（què）體係溫度
螺杆或靜態混配管攪拌固（gù）化	定期清洗
微小凝膠	攪拌原因	提（tí）高加料速度或提高背壓
螺杆固化	冷（lěng）卻螺杆
螺杆轉速太快	降低螺杆轉速
沙線	手套、氣槍	更換手套、檢查氣路

5、產品有色斑

狀況	原因	措施
色斑	加色	控製穩（wěn）定（dìng）加色
提高加色量
靜態攪拌器	提高螺杆轉速（sù）
檢查加色口（太大/堵（dǔ）塞）
流痕		色漿分散
更換色漿批號
改變注膠口形狀

6、產品變形或者燒焦

狀況	原（yuán）因	措施
融膠點	溫度過高	降低溫（wēn）度
注射速度太快	控製注（zhù）射（shè）速度
排氣	擴大排（pái）氣口或槽
困氣（qì）	注膠口形狀	使用膜注膠口
膠料裏有氣	正確排氣
螺杆後退	減少螺杆（gǎn）後退距（jù）離或不後退
製品有氣泡	控製注射速度
抽真空	模具抽真空
固化時間太短	延長固化時間或提高溫度
射嘴頂模	調整射嘴頂模（mó）的角度和（hé）壓力
溫度過高	降低溫度
注射速度太慢	提高注射速度
注膠（jiāo）口太小	增大注膠口

7、產品表麵缺料或（huò）縮（suō）水

狀況	原因	措施
缺料	供料太少	提高供（gòng）料壓力（lì）
檢（jiǎn）查閥門	檢查回流環
溫度太高	降低模溫
注射速度過（guò）慢	提高注射壓力
增大注膠口
降（jiàng）低鎖模力
粘度過高（gāo）	增大注膠口和流道
增大排氣口
模具抽真空
飛邊	射嘴關閉	計量體積控製
提高鎖模（mó）力
凹痕	射嘴頂模時間（jiān）太短	延長射嘴頂模時間