液態(tài)硅膠包膠轉(zhuǎn)注工藝對模具的要求
較高,雖然其模具結(jié)構(gòu)相對簡化(如無需復(fù)雜流道系統(tǒng)),但在材料、溫度控制、精度、脫模設(shè)計等方面仍需滿足嚴苛條件。以下是具體要求及行業(yè)實踐:
-
簡化但需精密的基礎(chǔ)設(shè)計
轉(zhuǎn)注模具通常采用普通模壓機結(jié)構(gòu),無需復(fù)雜流道系統(tǒng),適合厚壁、深腔或金屬嵌件產(chǎn)品1。但需注意:
- 嵌件定位與膠層控制:全面包膠時,嵌件周邊膠厚需≥0.5mm;有定位的嵌件周邊膠厚需≥0.4mm,以避免填充不足或結(jié)合不良1。
- 鑲件兼容性:模具需兼容金屬、塑料(如 PC、PA)等耐高溫材料的嵌件,且需確保嵌件在高壓下不位移14。
-
耐高溫與耐腐蝕材料
- 模具鋼選擇:優(yōu)先選用 H13、S136 等耐高溫模具鋼,可承受 160-220℃固化溫度;若涉及醫(yī)療級產(chǎn)品,需采用 420 不銹鋼或表面鍍鎳 - PTFE 涂層,防止硅膠固化時釋放的酸性氣體腐蝕模具46。
- 表面處理:模腔需鏡面拋光(Ra≤0.1μm),尤其適用于透明或高光澤產(chǎn)品;復(fù)雜結(jié)構(gòu)可通過微噴砂處理提升脫模性能,剝離強度比鍍鉻或鎳涂層降低 30% 以上69。
-
高壓成型能力
轉(zhuǎn)注工藝需通過柱塞將半熔融硅膠壓入型腔,壓力范圍通常為 1450-14500 psi(約 10-100MPa),模具需具備高強度框架和加強筋設(shè)計,防止變形310。
-
精確的溫度管理
- 固化溫度:模具需通過獨立油溫機或加熱棒將溫度穩(wěn)定在 160-180℃,溫差控制在 ±10℃以內(nèi),確保硅膠均勻硫化510。
- 冷流道系統(tǒng):若采用冷流道,需通過水循環(huán)將流道溫度控制在 20-40℃,避免膠料提前固化;熱流道模具則需加熱裝置維持流道內(nèi)熔體不凝固16。
-
尺寸精度要求
- 型腔加工:模具型腔尺寸公差需控制在 ±0.05mm 以內(nèi),平面度≤0.3mm,軸類尺寸采用負公差,孔類采用正公差,以滿足醫(yī)療、汽車等行業(yè)的精密需求47。
- 收縮率補償:LSR 脫模后收縮率約 2%-3%,設(shè)計時需預(yù)留收縮余量,厚壁制品收縮率略低于薄壁制品510。
-
高效排氣系統(tǒng)
- 排氣槽設(shè)計:在模具最高處設(shè)置寬度 1-3mm、深度 0.004-0.005mm 的排氣槽,并配合抽真空系統(tǒng)(真空度≤5mbar),氣泡發(fā)生率可降至 0.1% 以下110。
- 密封精度:分型面加工精度需達 ±0.01mm,防止低粘度 LSR 溢膠產(chǎn)生毛邊610。
-
柔性脫模機構(gòu)
- 頂出設(shè)計:采用多頂針、氣動頂出或脫模板脫模,頂出速度≤10mm/s,避免柔軟的 LSR 制品變形;倒錐形頂銷可提升密封性,減少溢膠風(fēng)險710。
- 脫模輔助:透明或高粘制品可噴涂食品級脫模劑,或在模具表面鍍 PTFE 涂層,脫模力降低 40% 以上69。
-
長期維護要求
- 定期清潔:每生產(chǎn) 5000 模次需對模具進行拋光,清除排氣槽內(nèi)硅膠殘留,防止影響后續(xù)產(chǎn)品質(zhì)量11。
- 易損件更換:承受高摩擦的部件(如頂針、滑塊)需設(shè)計為可更換結(jié)構(gòu),降低維護成本10。
-
醫(yī)療級要求
若生產(chǎn)醫(yī)療產(chǎn)品(如面罩、導(dǎo)尿管),模具需在萬級潔凈室中加工,表面粗糙度 Ra≤0.2μm,并通過 ISO 10993 生物相容性測試,確保無細菌滯留46。
-
多色包膠挑戰(zhàn)
三色 LSR 包膠需采用旋轉(zhuǎn)工作臺模具,通過階梯封膠結(jié)構(gòu)(間隙 0.03-0.05mm)防止材料竄流,并通過動態(tài)溫控(基材注塑 80-120℃,LSR 注塑 160-180℃)實現(xiàn)分層固化4。
液態(tài)硅膠包膠轉(zhuǎn)注工藝的模具雖在結(jié)構(gòu)上簡化,但對材料耐高溫性、壓力承受能力、溫度均勻性、排氣精度及脫模設(shè)計均有嚴格要求。例如,一套醫(yī)療級轉(zhuǎn)注模具成本可達 4 萬元以上,需綜合考慮材料、加工精度與維護成本14。通過合理設(shè)計(如采用 H13 鋼 + 納米涂層)和工藝優(yōu)化(如分段注塑 + 真空排氣),可顯著提升模具壽命與產(chǎn)品良品率。
深圳市利勇安硅橡膠制品有限公司—專注液態(tài)硅膠制品精密技術(shù)研發(fā)24年,聯(lián)系電話:134-2097-4883。