硅膠(Liquid Silicone Rubber)，即LSR，是一種無毒、耐熱、高復原性的柔性熱固性材料，其流變行為主要表現(xiàn)為低黏度、快速固化、剪切變稀以及較高的熱膨脹系數(shù)。

LSR廣泛應用于醫(yī)療健康行業(yè)，比如制作密封輸液系統(tǒng)、型圈透析過濾器、助聽器組件、嬰兒奶嘴、母親乳頭罩、家電吸入閥、醫(yī)療器械的組件等等。

其產(chǎn)品表現(xiàn)為較好的熱穩(wěn)定性、抗寒性，優(yōu)良的電絕緣性能，有良好的彈性和防水防潮性，耐酸、堿等多種化學物質(zhì)的侵蝕，燃燒時不會產(chǎn)生有毒的物質(zhì)。

成 型 過 程

LSR為雙組分的液態(tài)材料，分為A組分和B組分，混合機的工作將A組分和B組分以精確的1:1比例充分混合。又因部分制品為有色設計，所以配有顏色泵組及顏色計量部分。A+B組分、添加劑、顏色等充分混合后進入塑化系統(tǒng)。

這種塑化螺桿同時具有均化、混合的功能，通過螺桿將混合料注射到熱模具中，在模溫170～200℃下，硅膠發(fā)生固化反應。當使用冷流道系統(tǒng)時，值得注意的是流道要足夠冷。為了避免漏膠，針閥安裝在模具部件的表面，射膠完畢時，針閥立即封閉射嘴。

1、喂料系統(tǒng)

可選擇以下幾種形式：

1)雙向泵

可上下移動送料，能夠很好的保持壓力，由于 A、B 泵之間相連，并同步由

液壓氣動控制，因此這種形式的喂料系統(tǒng)比較可靠、精確。

2)單向泵

是一種通用型，只能單項送料。

3)帶有止逆閥的同步單項泵

4) 計量筒系統(tǒng)

主要與單項泵相配合使用。

2、液態(tài)硅橡膠注射成型機的關鍵部件1)由于 LSR 的低黏度性，在加工過程中要考慮材料的回流和漏膠，因此對螺桿的密封是必須的。2)為了防止 LSR 固化，要采用針閥射嘴。3)A、B 兩組分的混合、計量部件。

3、模具的設計

在模具設計中，一般有以下幾種形式：

1) 熱流道比較浪費物料，設計簡單，成本低，多用于大制品。2) 有針閥的冷流道可實現(xiàn)自動化，周期短。3) 無針閥的冷流道

由于 LSR 膨脹系數(shù)較高，加熱時會發(fā)生膨脹，冷卻時卻有微小的收縮，因此部件不能在模具中保持精確的側(cè)邊距。所以可以采用冷流道加工，LSR應保持較低溫度和流動性，冷流道采用閉合式系統(tǒng)，在注射循環(huán)中，閉合系統(tǒng)在每一個流道中都采用“封膠針”或“針形閥”來控制LSR材料的準確計量。硅橡膠具有顯著的受熱膨脹特性，收縮率為2%～4%(硫化溫度為150℃)，同時硅橡膠具有受壓變形的特點。

因此模具的設計要注意以下幾個方面：1)為了避免湍流和噴射，使用小注膠口;2)使用針狀或翼狀注膠口;3)用 T 型導向栓代替柱形導向栓，脫模時采用射出氣槍，加隔熱層/板;4)不要使用含阻聚劑的防銹劑/油，一般可用甲苯、二甲苯等。

LSR硫化的分析

1)液體硅橡膠的硫化化學反應，需要一定的反應時間;2)理想流動，在直徑 2mm，170cm，流動距離超過 100cm;3)最小厚度 1/1000mm;4)模溫過高會導致硫化，從而引起流動受阻;5)層流可避免氣泡;6)高速注射會導致湍流;7)物料的黏度會改變流動的模式;8)湍流導致白點。

產(chǎn)品常見問題以及解決對策

1、制品不完全固化

原因措施

溫度太低檢查模溫、飽升溫

時間太智短延長時間

系統(tǒng)和管道污染人工檢查是否固化，清洗系統(tǒng)

混合問題檢查螺桿、射嘴、、混合器，提高加料速度和背壓

非1:1混合檢查泵的壓力，提高供料系統(tǒng)壓力

2、產(chǎn)品表面不熟(表面不干)

原因措施

空氣污染檢查氣路，用干燥劑更換濾油器

硫化的時間未能掌控好調(diào)整硫化時間

脫模劑影響更換脫模劑

表面污染檢查工人使用手套是否干凈和布的種類

清洗模具

3、產(chǎn)品硬度不對

原因措施

溫度和固化時間提高溫度，用測溫計測量

檢查加熱棒

檢查傳感器及其位置

延長時間

預熱內(nèi)嵌件物品

保壓時間太短延長保壓時間

射嘴頂模時間主短延長射嘴頂模時間

4、產(chǎn)品有雜質(zhì)

狀況原因措施

黑線換料或模具、螺桿磨損清洗管道

檢查防回流閥

降低加料速度或減少背壓

硬膠膠口不熟延長射嘴頂模時間

冷流道固化降低冷卻體系溫度

螺桿或靜態(tài)混配管攪拌固化定期清洗

微小凝膠攪拌原因提高加料速度或提高背壓

螺桿固化冷卻螺桿

螺桿轉(zhuǎn)速太快降低螺桿轉(zhuǎn)速

沙線手套、氣槍更換手套、檢查氣路

5、產(chǎn)品有色斑

狀況原因措施

色斑

加色控制穩(wěn)定加色

提高加色量

靜態(tài)攪拌器提高螺桿轉(zhuǎn)速

檢查加色口(太大/堵塞)

流痕色漿分散

更換色漿批號

改變注膠口形狀

6、產(chǎn)品變形或者燒焦

狀況原因措施

融膠點溫度過高降低溫度

注射速度太快控制注射速度

排氣擴大排氣口或槽

困氣注膠口形狀使用膜注膠口

膠料里有氣正確排氣

螺桿后退減少螺桿后退距離或不后退

制品有氣泡控制注射速度

抽真空模具抽真空

固化時間太短延長固化時間或提高溫度

射嘴頂模調(diào)整射嘴頂模的角度和壓力

溫度過高降低溫度

注射速度太慢提高注射速度

注膠口太小增大注膠口

7、產(chǎn)品表面缺料或縮水

狀況原因措施

缺料

供料太少提高供料壓力

檢查閥門檢查回流環(huán)

溫度太高降低模溫

注射速度過慢提高注射壓力

增大注膠口

降低鎖模力

粘度過高增大注膠口和流道

增大排氣口

模具抽真空

飛邊

射嘴關閉計量體積控制

提高鎖模力

凹痕射嘴頂模時間太短延長射嘴頂模時間

通過以上信息，可以得出硅膠注塑主要解決的問題在于：混合、計量部分，以及螺桿的密封、模具的設計。

以恰當?shù)脑O計和規(guī)劃，LSR材料的注射成型是一項經(jīng)濟收益好，操作相對簡潔的生產(chǎn)工藝。充分理解注射成型與流程設計的原則，制造者即可在避免出現(xiàn)問題的同時，進行高效生產(chǎn)，必將帶來高品質(zhì)、高產(chǎn)出的工業(yè)效應。

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