液態(tài)硅橡膠（Liquid Silicone Rubber，lsr）為一種無(wú)毒、耐熱性、具高回彈性的柔軟熱固性材料，其流變特性為具低黏度、可快速固化、剪切稀化現(xiàn)象以及較高的熱膨脹系數(shù)值。

圖一 盈泰液態(tài)硅膠制品廠生產(chǎn)設(shè)備：液態(tài)硅膠注射機(jī)

汽車、醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用為L(zhǎng)SR市場(chǎng)主要驅(qū)動(dòng)力。

根據(jù)Data Bridge Market Research研究機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)分析，目前全球液體硅橡膠（LSR）市值規(guī)模為8.843億美元，預(yù)計(jì)到2026年，全球LSR市場(chǎng)將以9.1％的年復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。

汽車和醫(yī)療行業(yè)對(duì)LSR不斷增長(zhǎng)的需求已成為L(zhǎng)SR全球市場(chǎng)未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。

報(bào)告顯示，液體硅橡膠優(yōu)異的性能，例如耐高溫、化學(xué)惰性和電阻性能增強(qiáng)了其在汽車、電氣和電子、醫(yī)療和其他各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。而老齡化的趨勢(shì)也正在推動(dòng)醫(yī)療行業(yè)對(duì)醫(yī)療設(shè)備和植入物的需求，從而進(jìn)一步刺激了LSR的市場(chǎng)需求。

該材料的其他優(yōu)點(diǎn)包括產(chǎn)生較少的廢物，產(chǎn)品尺寸的高穩(wěn)定性，以及低制造成本和較短的循環(huán)周期帶來(lái)的大批量生產(chǎn)。因此，它在許多工業(yè)和醫(yī)療應(yīng)用中替代了乳膠、玻璃和傳統(tǒng)塑料等材料。

另外，有關(guān)對(duì)醫(yī)療器械和廚具用材料的嚴(yán)格監(jiān)管規(guī)范也進(jìn)一步推動(dòng)了市場(chǎng)對(duì)LSR材料的需求。

冷流道模具助力LSR高效成型

圖一 盈泰液態(tài)硅膠制品廠模具生產(chǎn)車間

近年來(lái)，隨著LSR成型設(shè)備與模具技術(shù)的改進(jìn)，LSR液態(tài)硅膠的產(chǎn)品功能得到更多開拓，并且應(yīng)用范圍更廣闊，涵蓋醫(yī)療健康用品、運(yùn)動(dòng)和智能設(shè)備、電子和機(jī)械工程、嬰兒用品、汽車、潛水用品以及密封性應(yīng)用產(chǎn)品等。

一些當(dāng)前的應(yīng)用例子包括LED頭燈、醫(yī)療植入物和裝置、廚具、健身追蹤器、烘烤器具和擦拭器刮片以及制造藥物包裝裝置等。

就模具技術(shù)方面，近幾年來(lái)，冷流道模塑在制造業(yè)中的應(yīng)用得到顯著增長(zhǎng)，模具采用冷流道系統(tǒng)能夠充分利用LSR剪切稀化特性，從而達(dá)到了無(wú)浪費(fèi)、無(wú)飛邊的高效成形。

冷流道模塑越來(lái)越多的應(yīng)用使得LSR制品的產(chǎn)量增加、廢料減少及產(chǎn)品單位成本降低，而業(yè)界對(duì)LSR成型工藝技術(shù)也更加重視。

在冷流道加工中，LSR應(yīng)保持較低溫度和可流動(dòng)性，以避免膠料損失。這種加工方法最適用于在清潔的室內(nèi)環(huán)境中生產(chǎn)大小、結(jié)構(gòu)相似的大體積部件。

為此，lsr模具使用冷流道進(jìn)料系統(tǒng)時(shí)，要注意流道要足夠低溫且足夠冷。為了避免漏料或漏膠，針閥裝置通常會(huì)安裝在模具部件的表面，射出完成后，針閥立即將封閉射嘴。

目前，LSR材料射出加工所使用的冷流道系統(tǒng)設(shè)備有兩種基本類型，即閉合系統(tǒng)和開放系統(tǒng)，這兩種系統(tǒng)各具特色。

射出成型周期中，閉合系統(tǒng)在每一個(gè)信道中都會(huì)采用“開關(guān)銷”或“針閥”來(lái)控制LSR橡膠材料的流量。

開放系統(tǒng)則是根據(jù)射出壓力大小，利用“收縮嘴”和閥門通道來(lái)控制熔膠的流量。開放系統(tǒng)利用通過噴嘴機(jī)構(gòu)或是閥門機(jī)構(gòu)時(shí)產(chǎn)生的高剪切速率，在射出壓力降低時(shí)，進(jìn)行節(jié)流。

與開放系統(tǒng)相比較，閉合系統(tǒng)最典型的特點(diǎn)是在較低的射出壓力下進(jìn)行射出充填。

設(shè)備中可調(diào)控的“節(jié)流閥”可以對(duì)不平衡的分流道系統(tǒng)以及熔膠的不同剪切稀化性質(zhì)進(jìn)行微調(diào)；但是缺點(diǎn)是對(duì)某些特定大小的射出件和模具，設(shè)備上需再增加額外的調(diào)整變動(dòng)。

而通常情況下，開放系統(tǒng)的空模穴充填時(shí)間要比閉合系統(tǒng)稍微短一些。開放系統(tǒng)由于分流道和節(jié)流噴嘴較小，模穴密度會(huì)較高。

分流道設(shè)計(jì)上要求達(dá)到自然平衡，并需與 LSR材料的流變特性嚴(yán)格匹配。

因?yàn)殚_放系統(tǒng)的流道尺寸較小，所以通常不建議使用可以調(diào)節(jié)的“節(jié)流器”， 只需普通的閥門機(jī)構(gòu)就可以有很好的控制流量效果，并可以獲得最佳的壓力點(diǎn)。

來(lái)看看以下幾個(gè)創(chuàng)新LSR冷流道模具技術(shù)如何提升液體硅膠這項(xiàng)新材料的生產(chǎn)和應(yīng)用吧！

圖三 盈泰模具房加工的液態(tài)硅膠模具。

提高LSR射出成型穩(wěn)定性

臺(tái)灣宜得世（EDEX）的“VTORⅢ立式轉(zhuǎn)盤三射硅膠射出機(jī)”目前在手機(jī)防水件、LED透視鏡頭、醫(yī)療產(chǎn)品、電子微小零件等精密領(lǐng)域，都打造了全方位的技術(shù)解決方案。

由于LSR射出時(shí)流動(dòng)性高，故LSR硅膠射出在料管組的設(shè)計(jì)上，與一般熱塑型塑料用料管有很大不同。

宜得世研發(fā)的主動(dòng)式或被動(dòng)式鎖固式螺桿，在貯料完成后，螺桿可自動(dòng)進(jìn)行鎖固動(dòng)作，該設(shè)計(jì)可確保LSR硅膠在射出時(shí)有良好的計(jì)量控制，搭配專利塑流穩(wěn)定程序設(shè)計(jì)，更可確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

料管冷流道氣動(dòng)閥針式噴嘴，可精確控制截?cái)嗨芰?，也可搭配模具冷澆道系統(tǒng)，閥針式開關(guān)可確保噴嘴不會(huì)溢料，減少LSR的原料浪費(fèi)，提高LSR射出成型的穩(wěn)定度。

助力LSR與不同材質(zhì)二次成型

國(guó)內(nèi)專注熱流道領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)東莞市貝斯特?zé)崃鞯揽萍加邢薰荆ㄘ愃固兀瑢I(yè)研發(fā)、生產(chǎn)和銷售熱流道系統(tǒng)，服務(wù)于高端熱流道市場(chǎng)，提供整體解決方案。

而除了熱流道解決方案，貝斯特還推出了“另類”的全針閥冷流道系統(tǒng)。據(jù)悉，這款冷流道系統(tǒng)將大大推進(jìn)液體硅膠這項(xiàng)新材料的生產(chǎn)和應(yīng)用。

比如，液體硅膠能和金屬、塑膠和玻璃等材質(zhì)二次成型，粘結(jié)強(qiáng)度高，同時(shí)還能達(dá)到穩(wěn)定的防水性能，還可多次拆卸，更換方便，是手機(jī)類，甚至是食品工業(yè)、醫(yī)療設(shè)備中防水構(gòu)件的好助手。

全針閥冷流道系統(tǒng)則能直接進(jìn)膠到產(chǎn)品表面，澆口美觀，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)無(wú)水口生產(chǎn)。

適合精細(xì)零件和大型部件生產(chǎn)

Nexus Timeshot冷流道系統(tǒng)是適用于LSR、HCR、橡膠成型工藝的創(chuàng)新技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)化的膠料流動(dòng)，即便是極小量的微注射重量，也能實(shí)現(xiàn)無(wú)飛邊、無(wú)柵，以及無(wú)重復(fù)的注塑成型。

該冷流道系統(tǒng)通過注射時(shí)間控制填充量，通過針閥門系統(tǒng)直接注射，可單獨(dú)調(diào)節(jié)每個(gè)腔體（2至128），這意味著每個(gè)腔體可以單獨(dú)激活或停用。

該系統(tǒng)適用于小型精細(xì)零件和大型腔體，可在每個(gè)具備瀏覽功能的設(shè)備上進(jìn)行控制和存儲(chǔ)。

該冷流道系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例是用于威猛巴頓菲爾（WITTMANN BATTENFELD）的全電動(dòng)EcoPower系列的一款EcoPower 160/350機(jī)器上，該機(jī)器展示了LSR在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。

注塑單元采用開放式設(shè)計(jì)，可方便地集成LSR供料和混合組件。采用全自動(dòng)32腔模具由德國(guó)Momentive公司提供的LSR生產(chǎn)用于汽車行業(yè)的接頭密封件，機(jī)器配備有Nexus檢查系統(tǒng)。

該系統(tǒng)采用模具制造商提供的最新冷流道技術(shù)，大模腔數(shù)模具采用TIMESHOT針閥關(guān)閉控制，在市場(chǎng)上獨(dú)一無(wú)二。由配有傳感器系統(tǒng)的抓具完成零件自動(dòng)脫模。

不浪費(fèi)材料、回本快

美國(guó)Roembke MFG. & Design Inc.是一家提供全面服務(wù)的LSR液態(tài)硅膠冷流道及模具，以及無(wú)飛邊水口橡膠模具的供貨商。

Roembke 同時(shí)提供LSR 液態(tài)硅膠模冷流道 (閥針和開放式) 系統(tǒng) (Cold Decks)。Roembke 在設(shè)計(jì)及制造橡膠無(wú)飛邊模具的多年廣泛經(jīng)驗(yàn)使得他們的加工能力不斷提升。

Roembke 開發(fā)的一種氣動(dòng)閥針系統(tǒng)可以運(yùn)行傳統(tǒng)的低粘度物或高稠度彈性體材料如EFDM, FKM 或Vamac。利用這項(xiàng)技術(shù)，客戶可以注塑產(chǎn)品而不浪費(fèi)任何材料。

Cold Runner Decks 冷流道半?？梢允共牧狭鲃?dòng)到模腔而不會(huì)固化，從而減少材料的損耗。如果模具上使用了閥針或開放式噴咀的冷流道半模，可以完全去除廢料，一般情況可以在6個(gè)月內(nèi)收回成本。

使用冷流道半模生產(chǎn)LSR 液態(tài)硅膠產(chǎn)品還有其他好處，周期時(shí)間可以減短，從而更好的利用自動(dòng)化生產(chǎn)。