包胶素体生产应注意事项
液态硅胶进行钢骨包胶素体也叫人偶包胶生产是一项对工艺要求极高的技术。它结合了软胶的逼真触感和内部钢骨的支撑性与可动性,广泛应用于高端人偶、仿真机器人、假肢等领域。
以下是整个生产流程中需要特别注意的关键事项,可以分为 “材料选择”、“模具设计”、“生产过程”和“后处理” 四个主要方面。

一、 材料与前期准备
液态硅胶的选择:
硬度: 这是最关键参数。通常选择邵氏A硬度在0°到20°之间的超软硅胶,以获得逼真的柔软触感。过硬会失去真实感,过软则支撑力差且易撕裂。
抗撕裂强度: 素体的关节、腋下等部位在活动时会承受较大应力,必须选择高抗撕裂强度的硅胶,否则极易损坏。
拉伸率: 高的拉伸率能确保硅胶在关节弯曲时不会产生永久变形或白化现象。
固化收缩率: 选择收缩率尽可能低的硅胶(通常为千分之几),以保证最终产品尺寸精确,与内部钢骨贴合紧密。
铂金固化 vs. 锡固化:
首选铂金固化硅胶: 无毒无味,生物相容性更好(适合接触皮肤),收缩率更低,且固化后无异味。但其对杂质(如硫、锡、胺类)极其敏感,容易“中毒”导致不固化。
锡固化硅胶: 价格较低,对杂质不敏感,但可能有气味,收缩率稍高,且长期可能析出油性物质。不推荐用于高端素体。
内部钢骨的处理:
清洁与除油: 钢骨包胶在包胶前必须进行彻底清洗,去除所有油污、灰尘和脱模剂。通常使用酒精、丙酮等溶剂超声清洗。
表面处理(至关重要!):
喷砂: 对钢骨与硅胶接触的表面进行细砂喷砂处理,可以极大增加表面积,形成微观机械锁,显著提升硅胶与金属的粘结力。
涂覆底涂剂: 必须在处理过的钢骨表面涂刷专用的硅胶金属底涂剂。底涂剂作为中间层,能同时与金属和硅胶产生化学键合,是防止脱胶的最核心步骤。涂覆需均匀,并确保完全固化。
二、 模具设计与制造
分模线设计:
分模线的位置必须精心设计,应尽量隐藏在素体的侧面、后背等不显眼处。
错误的分模线设计会导致产品表面出现明显的合模线,影响美观,并且在后期打磨时极易损坏柔软的硅胶表面。
注料/排料系统:
由于液态硅胶粘度低、流动性好,通常采用真空注型的方式。
需要设计合理的注料口和排气槽,确保硅胶能充满模具的每一个细微部位(如手指、脚趾),同时将模具内的空气完全排出,避免产生气泡或缺料。
模具材料:
通常使用高强度石膏、树脂或金属(如铝模) 来制作模具。
模具的内表面需要经过高光洁度抛光,这样才能复制出素体光滑的皮肤质感。
三、 生产过程控制
环境与原料处理:
洁净车间: 尤其是使用铂金固化硅胶时,必须在无尘环境中操作,防止灰尘落在模具或硅胶上,造成产品表面瑕疵。
防中毒措施: 所有接触硅胶的工具(烧杯、搅拌棒、手套等)必须是全新的或专用。操作者必须佩戴无粉丁腈或乳胶手套,严禁使用含有硫磺的手套。避免与环氧树脂、聚氨酯等可能引起中毒的材料共用空间。
硅胶配制与脱泡:
精确配比: A、B组份必须按供应商提供的重量比进行精确称量,任何偏差都会影响固化效果和物理性能。
充分混合: 使用 planetary mixer(行星式搅拌机)或手动充分搅拌,确保颜色和催化剂均匀分布。
真空脱泡: 混合后的硅胶必须进行真空脱泡,这是消除内部气泡、保证产品致密无瑕的关键步骤。真空度要达到要求,并保持足够时间。
灌注与固化:
缓慢灌注: 将脱泡后的硅胶以细流状、从模具一侧缓慢倒入,利用其流动性让硅胶自然铺满型腔,带出空气。
真空辅助: 将已注入硅胶的模具整体放入真空机进行二次抽真空,可以彻底清除在灌注过程中卷入的气泡。
固化温度与时间: 严格按照硅胶供应商推荐的固化曲线进行操作。通常有室温固化和加热固化两种。加热可以加快固化速度,但需控制好温度,避免表面产生“烤皮”现象或内部应力。
四、 后处理与品控
拆模:
固化完成后,需极其小心地拆开模具。由于硅胶非常柔软,粗暴操作极易撕裂或产生永久变形。
修剪与打磨:
用锋利的剪刀或手术刀小心剪除注料口和排气槽产生的飞边。
打磨极具挑战性: 软硅胶很难打磨,普通砂纸会粘住并拉扯表面。需使用干性打磨棒或配合滑石粉进行轻微打磨,主要处理合模线。过度打磨会破坏皮肤纹理且无法修复。
表面处理:
为了获得极其逼真的皮肤质感并掩盖微小的瑕疵,通常会在素体表面喷涂一层极薄的弹性手感漆。这层漆还能调配出各种肤色。
质量检验:
外观: 检查有无气泡、缺料、杂质、合模线错位等缺陷。
粘结性测试: 对关键关节部位进行反复弯折,检查硅胶与钢骨之间有无开裂、脱胶迹象。
物理性能: 抽查产品的硬度、拉伸和撕裂强度是否达标。
总结:核心风险点
脱胶风险: 钢骨表面处理不当或未使用底涂剂是导致脱胶的主要原因。
硅胶中毒: 生产环境或工具不洁导致铂金硅胶不固化,造成批量报废。
气泡问题: 混合后未充分脱泡或灌注方式不当,导致产品内部或表面出现气泡。
撕裂风险: 硅胶选择不当(抗撕裂强度不足)或拆模、打磨操作粗暴。
总而言之,液态硅胶钢骨包胶是一项系统工程,从材料科学到精密制造,每一个环节都需要严谨的工艺控制和丰富的经验积累。建议在批量生产前,务必进行充分的工艺测试和验证。
