LSR液态硅胶注射成型工艺介绍及相关制作问题解答

LSR液态硅胶注射成型工艺介绍及相关制作问题解答

作为设计师，你肯定是需要不断学习的，想要成功一个优秀的工业设计师，光会画图是远远不够的，你的设计需要落地，工艺及材料常识是需要学习的，而技术在发展，工艺和材料也是随之变化的，所以你的学习之路是不能停滞的。下面优概念工业设计为广大工业设计师分享常用工艺常识，LSR液态硅胶注射成型工艺介绍及相关制作问题解答，希望可以帮助到工业设计师对于工艺常识的了解和熟悉。

液态硅胶英文简称LSR，是一种可以备受消费者和厂家青睐的产品，液态硅胶是由硅胶制品制作而成，有良好的弹性和防水防潮性，耐酸、碱等多种化学物质的侵蚀，所以一般用于替代生活塑料用品。

液态硅胶(Liquid Silicone Rubber)，分为 A 胶与 B 胶，利用定量装置控制两者为1:1 之比例，再透过静态混合器(Static Mixer)予以充份混合，注入射出料管后再进行射出成型生产。

将液态硅胶射入热浇道模具，制作硅胶制品，可达到一次成型﹑无废料及可自动化等优点。

一、液态硅胶的特性

液态硅胶（Liquid Silicone Rubber）是一种无毒、耐热、高复原性的柔性热固性材料，其流变行为主要表现为低黏度、快速固化、剪切变稀以及较高的热膨胀系数。

LSR 是以铂金作为催化剂的双液态快速硫化材料，可以采用注塑的方式、大量、快速硫化、重复性机械生产。其产品表现为较好的热稳定性、抗寒性，优良的电绝缘性能，燃烧时不会产生有毒的物质等。

因此在健康用品、汽车、婴儿用品、医疗用品、潜水用品、厨房用具以及密封件等的生产设计中成为不可替代的材料。

二、成型过程

LSR为双组分的液态材料，分为 A 组分和 B 组分，混合机的工作将A 组分和 B 组分以精确的 1:1 比例充分混合。又因部分制品为有色设计，所以配有颜色泵组及颜色计量部分。A＋B 组分、添加剂、颜色等充分混合后进入塑化系统。

这种塑化螺杆同时具有均化、混合的功能，通过螺杆将混合料注射到热模具中，在模温 170～200℃下，硅胶发生固化反应。当使用冷流道系统时，值得注意的是流道要足够冷。为了避免漏胶，针阀安装在模具部件的表面，射胶完毕时，针阀立即封闭射嘴。

1，喂料系统

可选择以下几种形式：

1）双向泵

可上下移动送料，能够很好的保持压力，由于 A、B 泵之间相连，并同步由

液压气动控制，因此这种形式的喂料系统比较可靠、精确。

2）单向泵

是一种通用型，只能单项送料。

3）带有止逆阀的同步单项泵

4) 计量筒系统

主要与单项泵相配合使用。

2，液态硅橡胶注射成型机的关键部件

1）由于 LSR 的低黏度性，在加工过程中要考虑材料的回流和漏胶，因此对螺杆的密封是必须的。

2）为了防止 LSR 固化，要采用针阀射嘴。

3）A、B 两组分的混合、计量部件。

3，模具的设计

在模具设计中，一般有以下几种形式：

1) 热流道

比较浪费物料，设计简单，成本低，多用于大制品。

2) 有针阀的冷流道

可实现自动化，周期短。

3) 无针阀的冷流道

由于 LSR 膨胀系数较高，加热时会发生膨胀，冷却时却有微小的收缩，因此部件不能在模具中保持精确的侧边距。所以可以采用冷流道加工，LSR 应保持较低温度和流动性，冷流道采用闭合式系统，在注射循环中，闭合系统在每一个流道中都采用“封胶针”或“针形阀”来控制 LSR 材料的准确计量。

由于硅橡胶具有显著的受热膨胀特性，收缩率为 2％～4％（硫化温度为150℃），同时硅橡胶具有受压变形的特点。

三、LSR 流动/硫化的分析

1）液体硅橡胶的硫化化学反应，需要一定的反应时间。

2）理想流动，在直径 2mm，170cm，流动距离超过 100cm。

3）最小厚度 1/1000mm

4）模温过高会导致硫化，从而引起流动受阻。

5）层流可避免气泡

6）高速注射会导致湍流

7）物料的黏度会改变流动的模式

8）湍流导致白点。

因此模具的设计要注意以下几个方面：

1）为了避免湍流和喷射，使用小注胶口。

2）使用针状或翼状注胶口。

3）用 T 型导向栓代替柱形导向栓，脱模时采用射出气枪，加隔热层/板。

4）不要使用含阻聚剂的防锈剂/油，一般可用甲苯、二甲苯等。

四、常见问题以及解决对策

1，制品不完全固化

2，产品表面不熟（表面不干）

3，产品硬度不对

4，产品有杂质

5，产品有色斑

6，产品变形或者烧焦

7，产品表面缺料或缩水

此外，固化的 LSR 容易黏在金属表面上，应用最为普遍的脱模技术包括顶针顶出和空气推顶。

通过以上信息，可以看到硅胶注塑主要解决的问题在于其混合、计量部分，以及螺杆的密封、模具的设计。