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硅胶制品液态注射成型工艺方案

作为从业十余年的硅胶制品工艺工程师，我对液态注射成型（LIMS）工艺的感情很复杂——它曾是我啃了三个月的“硬骨头”，现在却成了我最顺手的“工具”。记得第一次接触这个工艺，是某客户要批量生产医疗级硅胶呼吸面罩，传统模压工艺效率低、精度差，客户直接要求用液态注射成型。从那以后，我带着团队反复调试、试错，才算真正摸透了这套工艺的“脾气”。今天就把这些年攒的经验整理出来，和同行们唠唠这套工艺的“里里外外”。

一、工艺概述：为什么选液态注射成型？

1.1液态硅胶（LSR）的特性基础

液态硅胶（LiquidSiliconeRubber）和固态硅胶最大的区别，在于它是双组分（A/B组分）液态原料，A组分含铂金催化剂，B组分含交联剂，常温下稳定，加热后快速硫化成型。这种特性决定了它天生适合注射工艺——流动性好（粘度通常在5000-20000mPa·s）、硫化速度快（模内硫化时间30-120秒）、无溢料，特别适合生产高精密、结构复杂的制品，比如医疗导管、电子按键、婴儿奶瓶嘴这些对尺寸公差（±0.05mm）和卫生等级（如FDA、LFGB认证）要求高的产品。

1.2对比传统工艺的核心优势

我刚入行时主要做模压成型，那会儿最头疼两件事：一是人工称量混料误差大，二是飞边清理占了30%的工时。液态注射成型直接解决了这俩痛点：首先，设备自带动态混合系统，A/B组分按1:1精确配比，混料均匀度从“靠经验”变成“靠设备”；其次，模具采用精密合模设计，配合高压注射（通常60-150bar），基本无飞边，后处理工序能省一半。之前做一款智能手表硅胶表带，用模压工艺良率只有82%，换液态注射后直接提到96%，效率还翻了一倍——这就是工艺升级的“甜头”。

二、核心流程：从原料到成品的“七步走”

2.1原料预处理：细节决定成败

原料进场后不能直接用，得先做两件事：一是“脱泡”，液态硅胶在运输、储存过程中容易混入空气，尤其是用桶装原料时，我曾吃过亏——某批次产品表面有密集小气泡，最后查下来是脱泡时间不够（当时只抽了10分钟，后来改成20分钟就解决了）。脱泡设备一般用真空脱泡机，真空度控制在-0.08MPa以下，时间根据原料粘度调整（粘度高的多抽5-10分钟）。二是“温湿度管控”，原料要存放在25℃±2℃、湿度≤60%的环境里，温度太低会变稠，影响注射流动性；湿度太高可能让催化剂失效，导致硫化不完全。

2.2设备调试：人、机、模的“三角配合”

我们车间用的是某品牌双柱塞式注射机，这套设备有三个“关键模块”需要重点调试：

计量泵校准：A/B组分的配比精度直接影响硫化效果，每次换原料或停机超过4小时，必须用电子秤校准计量泵（比如设定注射量100g，实际称三次取平均值，误差超过±0.5g就得调泵速）。

模具预热：模具温度要均匀升到120-150℃（具体看硅胶硬度，硬度低的模温可低5-10℃），之前试过冷模直接注射，结果产品表面发粘，摸起来像没熟的面团——后来加了模温机，每个加热板单独控温，温差控制在±3℃，问题就解决了。

合模力测试：合模力不足会导致飞边，太大又可能压坏模具。我们的经验是，合模力=投影面积×(8-12)MPa（比如制品投影面积100cm2，合模力至少8吨），调试时先用低压力试模，观察飞边情况再逐步上调。

2.3注射成型：“快、准、稳”的艺术

注射阶段是整个工艺的“心脏”，参数设置得像调钢琴弦——太紧太松都不行。我总结了三个关键参数：

注射速度：太快容易卷气（尤其是薄壁制品），太慢会导致充模不满。之前做一款0.5mm厚的硅胶薄膜，刚开始调100mm/s的速度，结果表面全是气纹；后来降到30mm/s，配合模具排气槽，效果就好多了。

保压压力：注射完成后要保持5-15MPa的压力，防止胶料冷却收缩导致尺寸缩水。记得有次做电子连接器，没加保压，产品孔径比设计小了0.1mm，客户直接退货——现在我们都会根据制品厚度调整保压时间（厚度1mm保压10秒，2mm保压15秒）。

硫化时间：这是模内“定型”的关键，时间太短（比如30秒）会硫化不完全，产品发粘；太长（180秒）会过硫，变脆易裂。我们通常用“硬度测试法”：取试片测邵氏硬度，达到目标值的95%以上才算硫化到位。

2.4后处理：让产品“更完美”

虽然液态注射的飞边少，但有些精密制品（比如医疗导管接口）还是需要轻微修剪。这时候要注意两点：一是工具要锋利（推荐用陶瓷刀），避免拉扯导致毛边；二是修剪后要做“二次硫化”——把产品放在200℃的烘箱里烤2小时，目的是释放残留的低分子物质（比如未反应的硅氧烷），提升耐老化性能。之前有个客户反馈产品用久了有异味，后来做了二次硫化，问题就解决了。

三、常见问题与对策：踩过的坑，总结的经验

3.1气泡问题：“气从何来？”

最常见的气泡有两种：一种是