液体硅胶有哪些成型方式
液体硅胶(LSR)的成型方式主要有以下几种,其中注塑成型是绝对的主流,但其他方法也根据产品需求和工艺特点有各自的应用场景。
以下是液体硅胶主要的成型方式及其详细介绍:
1. 液体硅胶注塑成型
这是最常用、自动化程度最高、效率最高的LSR成型方法,特别适合大批量生产结构复杂的精密零件。
工艺过程:
供料:A、B双组份的液体硅胶通过计量泵精确混合。
注射:混合后的胶料在压力下通过冷流道系统被注入到加热的模具型腔中。
固化:在模具温度(通常为120°C - 200°C)下,硅胶发生加成反应(铂金固化)迅速交联固化。
开模顶出:固化完成后,模具打开,产品被顶出。由于硅胶收缩率较高,通常会自动与模具分离。
主要特点:
高效率:循环周期短,可实现全自动化生产。
高精度:能成型复杂、精密的几何形状和薄壁零件。
飞边少:利用真空装置可有效减少飞边,提高质量。
自动化程度高:适合7x24小时连续生产。
冷流道系统:区别于热塑性塑料的热流道,LSR使用冷流道以防止胶料在流道内提前固化,极大减少了废料。
应用:婴儿奶嘴、厨具手柄、密封圈、医疗导管、按键、汽车部件等。
2. 灌注/浇注成型
这是一种较为传统的工艺,适合小批量、大尺寸或带有嵌件的产品生产。
工艺过程:
混合脱泡:将A、B组份的LSR手动或机械混合均匀,并在真空环境下脱除搅拌时带入的气泡。
浇注:将混合好的胶料缓慢倒入开放的模具中。
固化:模具被放入烘箱中加热,使硅胶固化。也可以使用室温硫化型硅胶。
主要特点:
设备成本低:无需昂贵的注塑机。
适合大件产品:可以制作非常厚的制品,如蛋糕模具、大型雕塑等。
易产生气泡:对脱泡工序要求高,否则产品合格率低。
效率低:依赖人工,生产周期长。
应用:糖果/蛋糕模具、艺术雕塑、大型工业件、工艺品复制等。
3. 压延成型
主要用于生产硅胶片材或卷材。
工艺过程:将高粘度的液体硅胶或混炼胶通过多个反向旋转的辊筒间隙,被挤压延展成所需厚度和宽度的连续片材,然后通过加热通道使其固化。
主要特点:
连续生产:可生产长尺寸的片材。
厚度可控:通过调节辊距可精确控制片材厚度。
表面处理:可以生产光面、哑面或带有纹理的片材。
应用:硅胶烤垫、输送带、防水卷材、医疗垫片等。
4. 涂覆成型
将液体硅胶以涂层的形式附着在基材上。
工艺过程:通过刮刀、辊涂或喷涂等方式,将LSR均匀涂布在织物、薄膜或其他基材的表面,然后通过加热通道使其固化。
主要特点:
复合材料:实现硅胶与其他材料的结合。
功能性强:可赋予基材防水、防粘、耐高温等特性。
应用:透气防水面料、自粘烘焙垫、离型纸/布、商标转印胶膜等。
5. 浸渍成型
用于生产手套、奶嘴等中空薄膜制品。
工艺过程:将模具(阳模)浸入盛有液体硅胶的容器中,然后缓慢提起,模具表面会附着一层均匀的胶膜,再经过加热固化后,将产品从模具上剥离下来。
主要特点:
无接缝:产品是一次成型的无缝中空制品。
厚度均匀:通过控制提拉速度和胶料粘度来控制厚度。
应用:医用/工业手套、奶嘴、避孕套、气球等。
总结与对比
成型方式 | 主要特点 | 适用产品 | 生产效率 | 自动化程度 |
---|---|---|---|---|
注塑成型 | 高精度、高效率、复杂结构、飞边少 | 奶嘴、密封件、精密医疗器械 | 非常高 | 非常高 |
灌注成型 | 设备简单、适合大件、易有气泡 | 蛋糕模具、雕塑、大型嵌件件 | 低 | 低 |
压延成型 | 连续生产、片材/卷材 | 烤垫、输送带、片材 | 高 | 高 |
涂覆成型 | 复合材料、功能性表面 | 防水布料、离型纸 | 中到高 | 中到高 |
浸渍成型 | 无缝、中空薄膜制品 | 手套、奶嘴、气球 | 中 | 中 |
选择依据:
产品形状与结构:复杂精密件选注塑,简单大件可选灌注。
产量要求:大批量首选注塑,小批量或打样可考虑灌注。
成本考量:注塑前期模具和设备投入高,但单件成本低;灌注则相反。
产品物理形态:片材用压延,涂层用涂覆,中空薄膜用浸渍。