Page 87 - 《橡塑技术与装备》2023年11期

工艺与设备 杨吉·硅胶注塑成型的特点及工艺应用

2.4 收缩
注射成型过程中，在模内时候液态硅胶几乎是没
有收缩的， 但由于硅胶有相对高的热膨胀系数，所以
在脱模、冷却后往往会有 2.5%~3% 的收缩，具体的
收缩率取决于材料配方。不过，从工艺角度看，收缩
率可能受到几个方面的影响，包括模具的温度、制品
脱模时的温度，以及型腔压力等，而且沿着注射流动
方向的收缩率往往比大于垂直流动方向的收缩率。从
模具设计的观点来看， 设计人员应该预先对影响收缩
的相关因素有所考量。

3 液态硅胶注塑机的配置
图 4 LSR 模具结构（图片来自 Elmet GmbH）
除了前文提到过的水冷料筒，无压缩比螺杆，螺
2.2 模具浇口及流道设计 杆后端密封，自锁喷嘴，真空泵及其控制回路意外，
液态硅胶模具浇口的设计一般有三种方式（如图 LSR 注塑机还应有以下的配置 ：
5 所示），开放式浇口优点是机械结构比较简单，自平 （1）与外部 LSR 供料系统的电气机械接口。注塑
衡式冷流道，缺点是浇口附近表面质量相对较差，浇 机注射单元需要与外部的 LSR 供料机连接并有信号交
口会有料残留到下一模的产品上，开放式浇口系统通 互。
常会和注塑机上的自锁喷嘴搭配使用。膜状浇口除了 （2）集成的的加热控制单元。方便在注塑机上调
上述的两个优点外，还优化了浇口附近的表面质量， 节加热温度，此为推荐配置，若模具自带温控器也可。
缺点是浇口处会产生废料。针阀式浇口系统可单独调 （3）模具针阀式气动喷嘴控制。此为有流道设计
整浇口打开和关闭，浇口表面质量也好，但是价格比 的模具使用。
较昂贵。
4 液态硅胶注塑工艺应用
4.1 优势及应用
液态硅胶由于其很多方面出色的性能，被应用到
多个领域当中。
（1）婴儿及儿童用品。由于硅胶触感柔软，对人
体亲和且无过敏性，被广泛用在儿童玩具，婴儿奶嘴
图 5 LSR 模具浇口设计（图片来自 Elmet GmbH）
等方面。
热塑性材料和 LSR 都可以使用无流道模具设计， （2）医疗制品。由于其惰性，柔韧，耐温，灭菌性能，
但在设计上有明显的不同。热塑性材料通常需要热流 在医疗面罩，医疗植入，吸入器，密封件方面得到普
道来保持树脂在每次注射时的熔体温度一致。LSR 正 遍推广。由于医疗领域产品利润率相对较高，所以液
好相反，它需要一个冷流道，以防止液态硅胶在注射 态 LSR 的应用有非常宽广的前景。
到加热型腔之前硫化。 （3）电子产品及汽车行业。得益于硅胶耐高温，
2.3 模具加工精度 独特的化学结构，优异的电绝缘性能，耐压缩性能，
热塑性和 LSR 模具都有相当复杂的几何形状。它 在键盘，连接器密封件，减震器方面应用很广。目前
们的主要区别是 LSR 模具对分型面和镶块的配合精度 汽车行业使用的液态硅胶占了总的使用量的 1/3 左右，
要求更高。普通热塑性材料可能使用 5 丝左右的间隙 是最大的领域，如车灯透镜，汽车插头连接器等。
配合也不产生毛边。而相同的间距会让很多 LSR 材料 （4）光学行业。硅胶优异的透明性，均匀的内部
产生毛边，一般的 LSR 模具分型面加工精度需要在 结构无应力，抗紫外线等特性，在透镜，导光板，太
3~5 μm 左右，排气槽的深度一般在 2~5 μm 左右。 阳能电池板等方面正在受到越来越多的关注。

年
2023 第 49 卷 ·39·