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發布時間:2025-10-14點擊:
LSR(液態硅膠)二次成型的基本工藝流程,圍繞 “基材預處理→模具準備與定位→LSR 注射硫化→脫模后處理” 四大核心階段展開,核心是實現 “剛性 / 功能性基材” 與 “柔性 LSR” 的精準結合,形成一體化產品。每個階段均需匹配 LSR 的材料特性(液態、快速硫化)和 “二次成型” 的精度要求,具體流程及關鍵要點如下:
此階段是前提 —— 需通過清潔、活化處理,消除基材表面雜質,提升表面能,為 LSR 與基材的化學鍵合打基礎,適用于塑料(ABS/PC/PA)、金屬(不銹鋼 / 鋁合金)等各類基材。
基材清潔除污
塑料基材:用異丙醇或乙醇浸泡 / 擦拭,或通過超聲波清洗(頻率 40kHz,時間 3-5 分鐘);
金屬基材:先用堿性清洗劑去除油污,再用去離子水沖洗,最后烘干(80℃,10 分鐘),避免殘留水漬。
目的:去除基材表面的脫模劑、油污、灰塵、手汗等雜質(避免雜質阻隔 LSR 與基材接觸,導致粘接失效);
操作:
基材表面活化
等離子處理(主流選擇):用氧等離子或氬等離子轟擊基材表面(功率 80-120W,時間 30-60 秒),形成羥基、羧基等活性基團;
涂覆硅烷偶聯劑(補充方案):對難活化基材(如 PP),噴涂專用偶聯劑(如 KH-550、KH-560),常溫晾干 5-10 分鐘,形成粘接過渡層;
目的:提升基材表面能(如 ABS 原生表面能約 38 dynes/cm,需提升至 50 dynes/cm 以上),增強 LSR 與基材的化學鍵合力;
常用方式:
關鍵要求:活化后需在 2 小時內進入下一工序,避免表面活性基團氧化失效。
基材預定位結構檢查
目的:確保基材能在模具中精準固定,避免成型時偏移導致 LSR 包膠不均;
操作:檢查基材是否預留定位孔、卡扣或倒鉤(機械鎖合結構),尺寸公差需控制在 ±0.02mm(如 ABS 基材的定位孔直徑誤差≤0.01mm)。
此階段是核心 —— 需通過專用二次成型模具,實現基材的 “零偏移固定”,同時匹配 LSR 的注射、硫化需求,避免溢膠、缺膠。
二次成型模具準備
模具特性:需具備 “基材定位機構”(如定位銷、磁吸塊)、“LSR 流道系統”(多為冷流道,避免 LSR 提前固化)、“溫控系統”(適配 LSR 硫化溫度);
模具預熱:將模具加熱至130-150℃(LSR 鉑金硫化的最佳溫度范圍),通過隨形水路確保型腔各區域溫度差≤±2℃(避免局部硫化不完全或過硫化);
排氣檢查:清理模具排氣槽(深度 0.01-0.02mm,寬度 5-8mm),用壓縮空氣(0.3MPa)吹除殘留膠料,避免成型時積氣產生氣泡。
基材精準定位
操作:將預處理后的基材放入模具型腔,通過 “定位銷 + 平面限位” 固定(如 2 個定位銷確保同軸度,平面凹槽限制上下位移);
精度要求:基材與型腔的配合間隙≤0.02mm(防止 LSR 溢膠),定位誤差≤±0.01mm(確保 LSR 包膠厚度均勻,如設計 0.5mm 包膠層,實際偏差≤0.03mm)。
此階段是關鍵 —— 需控制 LSR 的混合比例、注射壓力、硫化時間,確保 LSR 填滿型腔并與基材可靠結合。
LSR 雙組份混合
操作:通過 LSR 專用注塑機的計量泵,按膠料型號要求精準混合 A/B 組份(常見比例 1:1 或 10:1),混合精度誤差≤1%;
關鍵:混合后需通過靜態混合器(10-15 節)充分攪拌,避免出現 “局部未混合” 導致硫化不均(如 A 組份過量會使 LSR 發脆)。
LSR 低壓注射
目的:利用 LSR 高流動性(粘度 5000-20000mPa?s)填充型腔,同時避免高壓導致基材變形(尤其塑料基材);
操作:以20-50MPa 低壓將 LSR 注入模具,填充速度控制在 5-10mm/s(避免湍流卷入空氣),確保 LSR 均勻包裹基材表面及細節(如基材的凹槽、小孔);
保壓:填充完成后,保持10-30MPa 保壓(時間為硫化時間的 50%,如硫化 30 秒,保壓 15 秒),補償 LSR 硫化收縮。
LSR 高溫硫化
操作:在 130-150℃模具溫度下,讓 LSR 完成交聯固化,硫化時間根據產品厚度調整(如 0.3mm 薄壁件 10-15 秒,2mm 厚件 30-60 秒);
判斷標準:通過 “硫化曲線” 確認固化完全(如扭矩達到穩定值),避免欠硫化(LSR 粘手、強度低)或過硫化(LSR 脆化、彈性下降)。
此階段需溫和脫模避免產品損傷,同時通過后處理優化外觀與性能,適配不同應用場景。
溫和脫模
操作:采用氣壓輔助脫模(0.2-0.3MPa 壓縮空氣從型腔側面氣孔吹出)或多點頂針脫模(頂針分布均勻,避免 LSR 局部受力撕裂);
關鍵:脫模時避免用金屬工具直接撬動 LSR 表面,防止劃痕(尤其透明或高精度產品)。
后處理
修邊:用專用硅膠修邊刀(刀刃角度 30°)去除少量溢膠(厚度≤0.05mm),若為精密件(如醫療密封件),需用 400 目細砂紙輕輕打磨修邊處;
清潔:用異丙醇擦拭產品表面,去除殘留膠屑;醫療 / 食品級產品需額外進行 “去析出處理”(80℃烘烤 2 小時,去除 LSR 中微量低分子物);
檢驗:檢查 LSR 與基材的粘接情況(如剝離測試,粘接強度≥3MPa)、尺寸精度(公差 ±0.03mm 內)、外觀(無氣泡、缺膠、劃痕)。
LSR 二次成型的流程本質是 “先解決‘粘得牢’(基材預處理),再保證‘做得準’(模具定位),最后實現‘造得好’(注射硫化 + 后處理) ”,每個環節均需圍繞 LSR 的 “液態流動性” 和 “快速硫化” 特性設計,最終達成 “基材 + LSR” 的功能互補與一體化成型目標。