硅橡膠成型，特別是液態(tài)硅膠（lsr）注射開模是非常有挑戰(zhàn)性的。許多人認為橡膠成型的技術(shù)難度較低。而事實恰恰相反。在許多情況下，lsr模具比熱塑性塑料模具需要更多的精度和專業(yè)知識。

圖 東莞深盈精密模具廠生產(chǎn)的LSR模具

一、防止飛邊

熱塑性模具和LSR模具都有非常復(fù)雜的幾何形狀。它們之間的主要區(qū)別在于對型腔鑲塊之間的配合和關(guān)系的要求。許多熱塑性材料可以使用0.002英寸的間隙配合而不產(chǎn)生飛邊問題。但同樣的間隙會讓許多LSR材料產(chǎn)生飛邊，即使配合緊密到0.0001英寸，或者更少，飛邊還是會產(chǎn)生。這種配合要求需要不同程度的工程、加工和工藝精度的。

LSR和熱塑性注塑模具之間的配合和關(guān)聯(lián)差異的一個簡單示例是使用頂針。頂針常用于塑料模具，頂針可以穿過某些零件上的分模線，以便一半頂桿在零件上，一半在分模線關(guān)閉裝置上。在這種設(shè)計的熱塑性成型中，通常不會產(chǎn)生飛邊。頂針也可用于LSR模具，但它們必須具有錐形關(guān)閉設(shè)計，不能侵入分模線關(guān)閉區(qū)域。閥座上殘留的微量碎屑或橡膠會導(dǎo)致非常嚴重的生產(chǎn)問題。

LSR加工的另一個特點是對真空度的要求。即使熱塑性材料可以在成型過程中排氣，模具在配合和相關(guān)區(qū)域通常會有足夠的間隙（通風(fēng)口）來釋放這些氣體以及空腔區(qū)域中包含的空氣。此外，LSR成型需要一個化學(xué)固化過程。液態(tài)硅通常分為兩個組分。一組分有催化劑，另一組分有交聯(lián)劑。當(dāng)這兩種成分混合時，會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一些氣體。更為重要的是，在注射之前，要清除模腔中的殘留空氣，以確保模具能夠正確地排出固化過程中產(chǎn)生的氣體。由于LSR模具部件會緊密配合以防止飛邊的產(chǎn)生，因此必須在模具設(shè)計中加入適當(dāng)?shù)耐L(fēng)口，以允許空氣在填充過程中從型腔中逸出。如果橡膠部件需要在嚴格的規(guī)格范圍內(nèi)進行飛邊控制，則應(yīng)將排氣控制在百萬分之一英寸的深度公差內(nèi)。

熱塑性和LSR模具設(shè)計的另一個區(qū)別是溫度控制。由于熱塑性成型需要冷卻模具中的材料，因此通常通過循環(huán)油或水來實現(xiàn)溫度控制。熱塑性模具的溫度通常低于80攝氏度。對于LSR，模具必須加熱到160至220攝氏度才能固化材料，最常見的方式是使用電熱筒加熱器來給模具加熱。

二、模具與產(chǎn)品設(shè)計差異

相對于熱塑性材料，LSR材料的模具與產(chǎn)品設(shè)計都有很多差異。很多熱塑性材料要遵循的準則在LSR上門并不適用。

在LSR二次成型的應(yīng)用中，這一點尤為重要。一般二次成型是將LSR成型到熱塑性基材上，或?qū)⒁粋€等級的LSR成型到另一個LSR上。這類產(chǎn)品通常需要許多小的調(diào)整，以允許更方便用戶的模具設(shè)計和成型過程。在設(shè)計過程中，需要確保有適當(dāng)?shù)年P(guān)閉閥、適當(dāng)?shù)耐L(fēng)、適當(dāng)?shù)臐部谖恢茫钪匾氖沁m當(dāng)?shù)呐鋵搴投纬尚筒牧?。熱塑性基材樹脂需要承受LSR一半的模具溫度。如果熱塑性塑料在低于LSR固化溫度的溫度下開始變形，項目將失敗。另一個需要早期討論的問題是兩種材料的粘合方法。我們使用的是自鍵LSR還是機械鍵或兩者兼而有之？這些項目將影響模具的設(shè)計。一旦產(chǎn)品通過所有審批，就很難更改，因此需要盡早討論這些因素。

三、冷流道與熱流道

熱塑性塑料和LSR都可以使用無流道模具設(shè)計，但在設(shè)計上有顯著的差異。熱塑性塑料需要熱流道來保持材料在兩次射出之間的溫度和粘度。LSR則相反，它需要一個冷卻流道，以防止材料在到達加熱型腔之前固化。（一旦兩種反應(yīng)性成分混合在一起，LSR可以在室溫下開始固化。）從保持材料輸送系統(tǒng)與模具本體熱分離的角度來看，兩者的工程概念是相似的。

使用LSR的時候，成型機上的炮筒和冷臺（流道系統(tǒng)）使用水混合物保持冷卻。這些部件的典型溫度范圍是15到38攝氏度。最關(guān)鍵的區(qū)域是冷板噴嘴和模具之間的接觸點，這里通常會使用針閥澆口。如果該區(qū)域設(shè)計不當(dāng)，則會很容易出現(xiàn)成型缺陷，例如由于該區(qū)域太冷而導(dǎo)致的“濕”澆口外觀，或由于該區(qū)域太熱而導(dǎo)致的擴展?jié)部?。隨著模具尺寸越來越大，模穴數(shù)量越來越高，LSR的溫度敏感性和排氣特性使得挑戰(zhàn)變得更加困難。這就是為什么大多數(shù)LSR模具制造者不喜歡超過64腔的原因。

使用無流道LSR模具的經(jīng)濟動機甚至比使用熱塑性塑料更大，原因有如下幾個。

首先，因為固化的LSR廢料不能重復(fù)使用。

其次，因為LSR往往是高價材料。

第三，因為LSR的固化周期通常比熱塑性塑料的冷卻周期長。在成型小的LSR零件時，流道可能比零件厚，因此在零件本身準備好脫模后，模具工還要等待流道固化。此外，熱流道LSR系統(tǒng)更難實現(xiàn)自動化，因為它們需要去除成型零件和流道廢料。這些廢料也必須收集起來，并最終從成型區(qū)清除。

四、LSR模具的報價

今天的市場要求模具制造商在兩三天內(nèi)提供模具報價，通常會基于非常有限的信息提出報價。報價時提供的信息不完整可能導(dǎo)致以后的盈利問題。我們曾經(jīng)有過很多這樣的例子：注塑商要求一定數(shù)量的型腔，后來我們發(fā)現(xiàn)他們沒有足夠大的壓力機來運行模具。某些關(guān)鍵信息也會被忽略，例如客戶忘記通知我們他們是否需要完全自動化。提供的零件圖有時不完整或不是設(shè)計的最新版本。有時圖紙不完全清晰。所有這些變量都需要額外的時間。

曾經(jīng)使用熱塑性塑料的注塑商可能認為，全世界有數(shù)百個注塑商可以制造出高質(zhì)量的LSR模具。實際上，符合上述標準的只有很少的企業(yè)。

基于以上討論的原因，我們強烈建議與熟悉橡膠模具并與成熟的LSR模具制造商合作。這同樣適用于注塑機及其配套的計量混合裝置。盡管許多人會說模具是成型過程中最重要的組成部分，但成功的LSR項目需要四個關(guān)鍵要素：

好的材料

好的計量混合裝置

好的成型機

好的模具。

如果流程需要自動化，還需要包括適當(dāng)?shù)淖詣踊?。根?jù)我們的經(jīng)驗，模具制造商應(yīng)該有能力和人員來管理一個完整的交鑰匙項目。模廠還應(yīng)該有空間允許在其設(shè)施中組裝和測試整個項目。即使只是制造模具，模具制造商也必須在裝運前準備好模具測試設(shè)備。即使是最好的模具設(shè)計概念，也可能會有一些加工問題，需要對模具進行一些更改。為了有效地做到這一點，應(yīng)在裝運前對所有工具進行試驗測試。大多數(shù)產(chǎn)品的上市時間是至關(guān)重要的，因此任何可以在模廠處完成的事情都可以減少時間消耗，這意味著為客戶節(jié)省了資金。

因此，在進行設(shè)計變更時，評估模廠的反應(yīng)時間非常重要。詢問潛在的模具制造商是否有人員和設(shè)備進行這些快速反映。還要考慮模具制造商是否有精確的測量設(shè)備，以提供公差十分之一英寸和百萬分之一英寸的質(zhì)量LSR模具。模具制造商是否遵循規(guī)定的過程，以確保從一個腔到另一個腔的一致性。

圖 東莞深盈精密模具廠

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