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液態硅膠制品（Liquid Silicone Rubber，簡稱 LSR）因其卓越的耐候性、生物相容性、環保性及成型靈活性，在醫療、電子、汽車、消費品等領域廣泛應用。其加工方式的選擇直接影響制品的精度、性能與生產成本。本文系統梳理液態硅膠的主要加工工藝，解析各工藝的原理、適用場景及技術要點，為工程設計與生產提供參考。

二、液態硅膠的基礎特性與加工核心要素

液態硅膠是由 A/B 雙組份硅氧烷預聚體、交聯劑、催化劑等組成的低粘度流體，常溫下呈液態，通過加熱（加成型）或室溫（縮合型）發生交聯反應固化。其加工核心要素包括：

材料流動性：粘度范圍 500-50000 mPa?s，低粘度適合精密注塑，高粘度適合模壓或擠出；

固化條件：加成型 LSR 需 100-180℃高溫固化（數秒至數分鐘），縮合型可常溫固化（但副產物含甲醇，醫療領域少用）；

收縮率：純膠體系收縮率約 1.5%-2.0%，填充氣相二氧化硅等填料后可降至 0.8%-1.3%，需在模具設計中預留補償。

三、主流加工工藝分類與詳解

（一）注塑成型：高精度、自動化的首選工藝

原理：通過注塑機將液態硅膠注入高溫模具，經交聯固化后開模取件，全程自動化控制。
核心設備：

注塑機：需配備雙組份計量泵（A/B 料配比 1:1 或 10:1）、料筒加熱系統（控制料溫 50-80℃防預固化）、高精度伺服電機（控制注射壓力 50-150 MPa）；

模具：多為熱流道模具（減少廢料），表面需鍍硬鉻或 PVD 處理（提高耐磨性），溫度控制在 100-150℃（影響固化速度與收縮率）。
細分工藝：

精密注塑成型

特點：精度可達 ±0.05 mm，適合 0.1-100g 的小型制品，型腔數可達 128 腔（提高效率）。

應用：醫療領域的胰島素筆膠塞（需無菌、低蛋白吸附）、電子領域的手機按鍵（表面需鐳雕透光）、光學領域的鏡頭密封圈（耐高低溫 - 50~200℃）。

二次包膠注塑（Overmolding）

原理：先注塑塑料基材（如 ABS、PC），再將液態硅膠包覆于基材表面，利用硅膠與塑料的化學鍵結合（需表面預處理或使用偶聯劑）。

關鍵技術：基材需設計倒扣結構（增強機械結合），模具需定位精準（避免偏移）。

應用：嬰兒奶嘴（硅膠內層 + PP 外層手柄）、工具握把（硅膠防滑層 + ABS 主體）、汽車方向盤包覆（硅膠緩沖層 + 塑料骨架）。

多色 / 多層共注成型

技術：通過多組進料系統同時注入不同顏色或硬度的 LSR，實現漸變效果或功能分區（如硬膠支撐 + 軟膠密封）。

難點：不同物料的固化速度需匹配，界面結合處需無分層缺陷。

案例：智能手表表帶（外層彩色硅膠 + 內層抗菌硅膠）、醫療導管（內層疏水性硅膠 + 外層親水性涂層）。
優缺點：

優勢：生產效率高（周期 5-30 秒）、精度高、適合復雜結構；

劣勢：模具成本高（一套精密模具約 5-50 萬元）、前期調試時間長。

（二）模壓成型：大尺寸與厚壁制品的優選方案

原理：將液態硅膠倒入開放式或閉合模具，施加壓力（5-30 MPa）并加熱固化，分手工模壓與自動化模壓。
工藝分類：

手工模壓（平板硫化）

流程：人工稱量膠料→放入模具→合模→加壓（平板硫化機）→固化（100-150℃，5-10 分鐘）→開模取件。

特點：適合小批量（10-1000 件 / 天）、低精度（±0.2 mm）、大尺寸（單模重量可達 5kg）制品，如硅膠腳墊、工業密封墊。

自動模壓（傳遞模壓 / 注塑模壓）

改進：采用機械臂上料、自動計量，通過注膠嘴將膠料壓入模具（類似注塑但壓力較低），減少人工誤差。

應用：汽車用發動機密封件（耐油 LSR 材質，厚度 5-20mm）、衛浴用硅膠密封圈（需耐老化 10 年以上）。
關鍵參數：

壓力影響膠料流動性，厚壁制品需分段加壓（避免氣泡）；

模具需設計排氣槽（排除固化時產生的微量氣體）。
優缺點：

優勢：設備成本低（約 10-50 萬元）、適合厚壁與欠注結構；

劣勢：效率低（周期 1-5 分鐘）、飛邊需后處理（人工修剪）。

（三）擠出成型：連續生產長條狀制品的核心工藝

原理：通過螺桿擠出機將液態硅膠連續推擠通過口模，形成固定截面形狀，再經隧道式固化爐（150-200℃，5-10 分鐘）交聯定型。
關鍵設備：

擠出機：雙螺桿或單螺桿（長徑比 L/D=20-30），螺桿溫度控制 50-70℃防預固化；

口模：精度 ±0.02 mm，需耐磨材質（如碳化鎢），形狀決定制品截面（圓形、方形、異形）。
工藝要點：

速度匹配：擠出速度（5-20 m/min）與固化爐長度需匹配，確保出模時完全固化；

牽引控制：通過牽引機調整張力（避免拉伸變形），直徑 1-50mm 的管材常用定徑套（內通壓縮空氣保持圓度）。
典型應用：

醫療領域：輸液管（透明 LSR，內壁光滑減少血液凝固）、呼吸面罩軟管（食品級材質，耐消毒）；

工業領域：耐高溫密封條（用于烤箱門，耐 250℃長期高溫）、光伏電纜護套（耐紫外線老化）；

消費品：嬰兒奶瓶吸管（無毒無味，可承受 121℃蒸汽滅菌）。
優缺點：

優勢：適合無限長連續生產，材料利用率≥95%；

劣勢：僅能生產等截面制品，截面復雜度過高易導致擠出不穩定。

（四）涂布與涂覆成型：功能性表面處理的核心技術

原理：將液態硅膠均勻涂覆于基材表面（如紙張、金屬、布料），通過加熱或常溫固化形成功能性涂層。
涂布方法：

輥涂法：利用涂布輥將膠料轉移至基材，適合大面積均勻涂層（如硅膠發泡布，厚度 0.1-2mm）；

噴涂法：通過噴槍霧化膠料，噴涂于復雜曲面（如汽車儀表盤防滑涂層，需顆粒質感）；

狹縫涂布：高精度控制涂層厚度（±5μm），用于微電子領域的硅膠絕緣層。
基材預處理：

金屬 / 塑料基材需電暈處理或打底膠（增強附著力）；

布料基材需選擇低粘度 LSR（滲透纖維間隙）。
應用場景：

醫療：傷口敷料硅膠層（親水性，促進愈合）、手術手套涂層（防滑且降低穿戴阻力）；

電子：手機外殼防指紋涂層（疏水性 LSR，硬度 30-50 Shore A）；

工業：傳送帶耐磨涂層（耐切割 LSR，厚度 1-3mm）。
關鍵難點：涂層均勻性控制（需定期校準涂布頭）、固化過程中基材收縮匹配（避免起皮）。

（五）澆注成型：小批量與定制化制品的靈活選擇

原理：將混合后的液態硅膠直接倒入開放式模具（多為硅膠或樹脂模具），常溫或加熱固化后脫模，無需加壓。
工藝特點：

模具：成本低（硅膠模具可通過 3D 打印母模翻制，單價數百元），適合復雜曲面（如人體工學手柄）；

操作：手工稱量（A/B 料配比誤差≤1%）、真空脫泡（減少氣泡，尤其透明制品）；

固化：常溫固化需 24 小時（適合室溫 25℃、濕度 50% 環境），加熱固化（60℃/2 小時）可加速。
典型應用：

定制化產品：硅膠文創擺件（浮雕圖案，色彩豐富）、珠寶硅膠模（復制精細紋路）；

工業領域：小批量密封圈（快速打樣，縮短研發周期）、原型模型（用于設計驗證）。
優缺點：

優勢：靈活性高、模具成本低、適合個性化需求；

劣勢：精度低（±0.5 mm）、生產效率低（單模 24 小時僅 1-2 次循環）。

（六）特殊加工工藝：創新應用的技術突破

發泡成型（Foam Molding）

原理：在 LSR 中加入化學發泡劑（如偶氮二甲酰胺）或物理發泡劑（氮氣），固化時發泡劑分解或膨脹形成多孔結構。

控制參數：發泡倍率（1.5-5 倍）、泡孔密度（5-50 孔 /mm），需模具預留膨脹空間。

應用：醫療用硅膠泡沫敷料（柔軟貼合傷口，吸收滲出液）、汽車座椅緩沖墊（輕量化，耐壓縮變形）。

微成型（Micro Molding）

技術：針對尺寸≤1mm 的微型制品（如微型閥門密封件、芯片封裝膠圈），需超精密模具（精度 ±0.01 mm）與高響應注塑機（注射速度≥500 mm/s）。

挑戰：膠料流動阻力大，需提高模具溫度（130-150℃）與注射壓力（150-200 MPa）。

3D 打印結合成型

方向：光固化 3D 打?。ㄊ褂靡簯B硅膠光敏預聚體，UV 固化）或擠出式 3D 打印（逐層堆積液態硅膠，加熱固化），用于復雜結構快速制造（如仿生硅膠關節）。

智能化升級：注塑機集成 AI 算法（實時優化壓力 - 溫度曲線，減少廢品率）；

綠色制造：推廣水基脫模劑（替代溶劑型）、廢膠回收技術（粉碎后再生利用）；

功能復合化：通過多層共注實現導電 / 導熱 / 抗菌等多功能集成（如智能穿戴設備傳感器封裝）。

六、結語

液態硅膠加工工藝的多樣性為不同領域的需求提供了精準解決方案。從高精度的注塑成型到靈活的澆注工藝，選擇時需綜合考量制品尺寸、精度、產量、成本及性能要求。隨著材料科學與制造技術的進步，液態硅膠加工將朝著更精密、更高效、更綠色的方向發展，持續拓展在高端醫療、新能源汽車、航空航天等領域的應用邊界。

深圳市利勇安硅橡膠制品有限公司—專注液態硅膠制品精密技術研發24年，聯系電話：134-2097-4883。