液态硅胶注塑成型工艺
液态硅胶注塑成型工艺是一种用于生产高精度、高性能硅橡胶制品的先进技术。它颠覆了传统固体硅胶需要混炼、预成型再硫化的复杂流程，实现了从液体原料到成品的一步法自动化生产。
以下是对该工艺的系统性解析，涵盖从材料到成品的完整流程、核心优势及关键控制点。
一、工艺全景概览
液态硅胶注塑成型是一个 “精密计量 - 高效混合 - 低温注射 - 加热固化” 的闭环过程。其核心在于利用LSR在室温下的流动性，在模具内完成硫化（交联）反应。
二、八大核心工艺步骤详解
原料储存与供应
材料：LSR通常以A、B双组分桶装供应。A组分含铂金催化剂，B组分含交联剂（含氢硅油）和抑制剂。
要求：储存在阴凉干燥处（通常要求<25°C），使用前需充分搅拌以防填料沉降。料桶需连通干燥空气或氮气加压输送，防止湿气进入。
精密计量与输送
设备：由两个高精度齿轮计量泵（或活塞泵）分别输送A、B组分。
关键：计量比例必须绝对精确（通常为1:1），误差需小于±0.5%，否则将导致固化不完全或性能劣化。
动态/静态混合
原理：A、B组分在进入模具前，必须均匀混合以触发交联反应。
设备：绝大多数采用高效能的静态混合器（无运动部件，靠内部叶片分割重组流体）。少数高要求场合使用动态混合头。
要点：混合器需定期清理，防止旧料堵塞。
冷流道系统注射
系统特点：这是LSR工艺的标志性设计。整个流道板、喷嘴保持冷却状态（通常15-25℃），确保胶料在流道内始终保持液态，不提前硫化。
优势：实现无废料（或极少废料）生产，支持多腔模具，效率极高。
热模腔内硫化
过程：混合后的LSR被注射到加热的模具型腔（通常170-220°C）。高温触发铂金催化反应，液态硅胶在模内快速转化为固态弹性体。
关键参数：模具温度、硫化时间。两者共同决定了固化程度和生产周期。
开模与顶出
硫化时间到后，模具打开。由于硅胶收缩率较大（约2-4%）且弹性好，通常能自动脱模，或借助简单的顶针、气吹即可顺利顶出。
顶出后产品温度仍较高，需注意收集方式。
后固化（视需要而定）
目的：对于有极端物性要求（如超低压缩永久变形、高撕裂强度）的制品，或在生产过程中有副产物（如氢气）产生时，需要进行后固化。
方法：将产品放入烘箱，在200°C左右烘烤2-4小时，以促进反应完全并挥发副产物。
在线监测与质量控制
关键监测点：注射压力、注射量、模具温度、硫化时间。
常见检测：硬度计（肖氏A）、拉伸/撕裂测试、尺寸CMM测量、密封性测试等。
三、工艺的四大核心优势
| 优势 | 说明 |
|---|---|
| 极高的生产自动化程度 | 从供料到顶出全自动，适合大规模连续生产。 |
| 卓越的尺寸精度与稳定性 | 精密计量和模内固化，制品公差小，重复性好。 |
| 优异的制品性能 | 能生产高透明度、高纯度（医疗级）、高强度的硅胶件，无传统模压产生的合模线。 |
| 绿色环保与高材料利用率 | 冷流道设计基本无废料，无需二次修边，节能省材。 |
四、关键成功要素与控制难点
原料管理：防潮、防污染是首要任务。湿气会导致固化不良产生气泡，杂质会引起催化剂中毒。
模具技术：
材料：必须使用模具钢（如S136，NAK80），并进行高度抛光（常达镜面级）。
排气：设计充分的排气槽（深0.001-0.003英寸），防止困气。
温控：模具加热须均匀、稳定，通常使用油温机或多点式电热管精确控制。
工艺窗口控制：
温度：料温、流道温度（低温）、模温（高温）需形成精准的温度阶梯。
时间：找到最短的硫化时间与最优注射速度的平衡点，以实现最大生产效率。
设备专用性：必须使用LSR专用注塑机，其具备密闭供料系统、高精度计量泵、冷却流道板和耐腐蚀螺杆/料筒。
五、典型应用领域
医疗健康：奶嘴、呼吸面罩、阀门、导管接头（利用其生物相容性）。
婴儿用品：奶嘴、吸盘、牙胶（利用其安全无毒）。
汽车电子：密封圈、连接器护套、按键（利用其耐高低温、绝缘）。
消费电子：手机壳、手表带、防水密封件（利用其柔软触感和防水性）。
厨具：烘焙模具、锅铲手柄（利用其不粘性和耐热性）。
总结
液态硅胶注塑成型是一种集精密机械、高分子化学和自动化控制于一体的高端制造工艺。它成功的关键在于对材料特性、模具设计和工艺参数三者间相互作用的深刻理解与精确控制。对于追求高精度、高洁净度、高产量的硅胶制品生产而言，它是目前最优的解决方案。
