双色液态硅胶模具设计与产品成型
双色液态硅胶模具设计与产品成型是液态硅胶（LSR）注塑中技术含量最高、最复杂的领域之一。它通常指的是将两种不同颜色或不同硬度的LSR材料，通过特定的模具和注塑工艺，结合成一个单一的整体部件。
这种技术广泛应用于需要双色警示、软硬结合带来密封性或舒适手感的产品，如高端奶嘴、厨房用具手柄、医疗呼吸面罩、可穿戴设备表带等。
下面详细解析其核心设计要点与成型工艺。
一、 双色LSR模具设计的核心要点
双色LSR模具可以理解为两套模具合二为一，设计极其精密。
1. 成型序列
先硬后软（少见）： 先注射第一射（通常是较硬或基底的LSR），然后将其作为嵌件，再注射第二射（较软或外层的LSR）。这在LSR中较少见，因为两种LSR都是软的。
先软后软（主流）： 这是最常见的双色LSR模式。关键在于如何让第一射的硅胶在第二射注入时不会变形或移位。
2. 模具结构
主要有两种实现方式：
转盘模具：
工作原理： 模具中心有一个可以旋转的板（转盘）。第一射完成后，模具打开，转盘带着第一射产品旋转180度，移动到第二射的型腔位置。然后模具再次合模，进行第二射注塑。
优点： 在一台双色注塑机上即可完成，生产效率高，节拍快。
设计关键： 转盘的精密度和重复定位精度必须极高，否则会产生飞边或壁厚不均。
移位模具：
工作原理： 产品保留在模具的一半（公模或母模）中，通过滑块或整个模仁的移动，将第一射成品精确地移动到第二射的型腔位置。
优点： 对于非中心对称的产品非常有效。
缺点： 模具结构更复杂，成本可能更高。
3. 粘接界面设计
两种LSR能否牢固结合是成败的关键。虽然同是硅胶，但若不处理，界面结合力可能不足。
机械互锁： 这是最主要、最可靠的方法。在第一射和第二射的结合界面，必须设计倒扣、凹槽、通孔等结构。
示例： 在第一射的零件上设计一圈“T型”槽，第二射的LSR会流入并填充，固化后形成牢固的机械锁。
化学粘接：
时间窗口： 理想状态下，在第一射LSR尚未完全固化（仍具有一定活性）时，立即注入第二射。此时两者在分子层面可以交联，实现“化学融合”，形成最牢固的、无痕的界面。这需要极其精确的工艺控制。
底涂剂： 在特殊情况下，也可以使用专用的硅胶底涂剂来促进粘接，但这会增加工序和引入化学品的风险，并非首选。
4. 浇注系统与流道
冷流道系统： 必须使用。每个注射单元（第一射和第二射）都必须有自己独立的、温度精确控制的冷流道系统，以确保LSR不会在流道内固化。
浇口设计： 浇口位置的选择至关重要，必须确保：
胶料能平稳、顺序地填充，避免困气。
第二射的胶料不能冲击或冲走第一射的已成型部分。
结合线被引导到非外观和不受力的区域。
5. 真空与排气
高真空系统： 由于是两次注射，对真空的要求比单色LSR更高。模具必须在每一次注射前都能将型腔抽至高真空（< 1 mbar），以确保无气泡。这意味着两个型腔都需要有独立的或联动的优秀密封和真空回路。
排气系统： 在流动末端等位置设计精密的排气槽是必要的后备方案。
二、 双色LSR产品成型工艺
1. 注塑设备
双色注塑机： 必须使用具有两个独立注射单元（两个料筒、两个螺杆/柱塞）的专用注塑机。
混合系统： 每个注射单元都需配备精密的计量混合系统，确保A/B组分以1：1的比例完美混合。
控制系统： 机器控制系统必须能精确编程和控制两个注射单元的时序、速度、压力和温度。
2. 成型周期控制
这是实现良好粘接的核心。
第一射注射： 注射第一射LSR。
第一射预固化： 第一射在模内进行部分固化，达到“凝胶状”但表面仍具有一定活性的状态。这个时间窗口非常关键，需要通过实验精确确定。
模具动作： 模具打开，转盘或滑块将第一射半成品移至第二射型腔。
第二射注射： 立即注射第二射LSR。第二射的热量和压力会与第一射的表面重新融合。
共同固化： 两射LSR在模内共同完成最后的固化过程。
开模取件： 取出最终的双色产品。
工艺难点：
如果第一射固化过度，界面结合力会下降。
如果第一射固化不足，可能在转移过程中发生变形。
3. 材料选择
颜色： 选择两种颜色对比鲜明或协调的LSR。
硬度： 通常选择不同硬度的LSR组合（如外层40 Shore A，内层60 Shore A）以实现功能需求。需要注意，不同硬度的LSR其收缩率可能不同，需要在模具设计时进行补偿。
相容性： 必须确保两种LSR来自相同或相容的系列，其基础聚合物和固化体系相同，才能实现良好的化学粘接。
三、 总结：成功的关键因素
模具是核心： 转盘/移位结构的精度、真空密封性、冷流道设计、以及界面处的机械互锁结构，是模具成功的基石。
工艺是灵魂： 掌握第一射的预固化程度，抓住最佳的“时间窗口”进行第二射注射，是实现分子级融合（化学粘接）的关键。
设备是保障： 稳定、精密的双色注塑机和混合系统是实现重复性生产的保障。
协同设计： 产品设计、模具设计和工艺开发必须从一开始就紧密结合。设计师需要理解模具和工艺的局限性与可能性。
双色LSR技术代表了LSR应用的最高水平之一，它能够创造出功能集成、用户体验极佳的高附加值产品，但其高昂的开发成本和技术门槛也需要在项目初期进行充分评估。
