液体硅胶的成型方式有哪些？

一、 主流与核心成型方式

1. 液体注射成型

这是目前最重要、应用最广泛的LSR成型技术，特别适合大规模、高精度的自动化生产。

• 原理： 使用专用的液体硅胶注射成型机。A、B双组分LSR原料在精密计量泵的控制下，以1:1的精确比例输送，通过一个静态混合器充分混合后，注入加热的模具中。在模具温度（通常170°C - 200°C）下，LSR快速发生硫化反应（固化），形成制品。

• 特点：

  • 高精度： 计量精确，产品尺寸稳定。

  • 高效率： 循环周期短，易于全自动化，适合大批量生产。

  • 自动化程度高： 可与机械手、自动送料系统等集成。

  • 产品质量好： 可搭配真空脱泡系统，生产无气泡的高透明或高强度制品。

  • 复杂结构： 能成型结构复杂、壁厚较薄的产品。

• 主要应用： 婴儿奶嘴、医用导管、密封圈、按键、厨房用品等。

2. 压缩成型

这是一种较为传统但仍在使用的工艺，适合中小批量或特定结构的产品。

• 原理： 将精确计量的（通常是经过预成型的一定重量的）LSR胶料放入加热的模具型腔中，合模后，通过上下模的挤压使胶料充满整个型腔，并在加热加压下固化。

• 特点：

  • 设备投资低： 相比LIMS，压缩成型机成本更低。

  • 模具结构简单： 模具成本和维护也相对较低。

  • 内应力低： 流动路径短，产品内应力较小。

  • 效率较低： 自动化程度不如注射成型，生产周期较长。

  • 材料浪费： 可能有飞边，需要后续修整。

• 主要应用： 大型垫片、导电硅胶制品（如键盘垫）、结构简单的硅胶件。

二、 特种与复合成型方式

这些技术通常将LSR与其他材料或工艺结合，实现特殊功能。

3. 多材料/双色注射成型

这是LSR应用中的一个高端技术，用于生产由硬质塑料和软质LSR结合而成的复合部件。

• 原理： 在一台多组分注塑机上，先注射成型热塑性塑料（如PC、ABS、PA）作为硬质基体，然后在不取出制品的情况下，通过旋转模具或转移模芯，在指定区域注射LSR。LSR通过其优异的粘附性（通常需要塑料基体进行特殊处理或使用自粘级LSR）与塑料牢固地结合在一起。

• 特点：

  • 一体成型： 省去了后续的组装步骤。

  • 功能集成： 实现密封、减震、软触感等多种功能。

  • 设计自由度高。

• 主要应用： 带软胶密封圈的塑料外壳（如防水电子产品、电动工具手柄）、医疗器械手柄、汽车内饰件。

4. 灌注/浇注成型

这是最古老的硅胶成型方法之一，适合小批量、原型制作或大型、形状不复杂的产品。

• 原理： 将LSR的A、B组分手动或使用简易设备混合后，在真空环境下脱除气泡，然后缓慢倒入或注入敞开的模具中，最后合模或直接加热固化。

• 特点：

  • 设备成本极低。

  • 适合原型验证和小批量生产。

  • 可生产极大尺寸的制品。

  • 生产效率低， 依赖人工，质量一致性难以保证。

• 主要应用： 硅胶模具母模、艺术工艺品、大型雕塑、蛋糕模具。

三、 涂层与其他成型方式

5. 浸渍成型

用于生产薄壁、中空的硅胶制品。

• 原理： 将模具（通常是金属或陶瓷的阳模）浸入盛有LSR的料槽中，提起后，模具表面会附着一层LSR胶膜，然后送入烘道或加热炉中固化，最后将成品从模具上剥离下来。

• 主要应用： 医用指套、气球、一些特殊的手套。

6. 涂布成型

将LSR以薄膜的形式涂布在基材上。

• 原理： 使用刮刀、辊筒等设备，将LSR均匀地涂布在离型纸或离型膜上，然后通过加热通道使其固化，形成硅胶薄膜或胶带。

• 主要应用： 医用胶带、自粘性硅胶胶带、防水透气膜。

7. 3D打印/增材制造

这是LSR成型的前沿技术，打破了传统模具的限制。

• 原理： 主要有两种技术路线：

  1. 光固化技术： 使用对特定波长光敏感的液体硅胶树脂，通过DLP或SLA技术逐层曝光固化，形成三维物体。

  2. 挤出沉积技术： 类似于FDM，将高粘度的LSR材料通过微型点胶头挤出，沉积在构建平台上，并通过加热立即固化。

• 特点：

  • 无模具制造： 非常适合原型、小批量定制和复杂几何形状的制造。

  • 设计自由度极高。

  • 目前材料性能和打印速度仍在不断提升中。

• 主要应用： 定制化医疗器械、柔性机器人部件、复杂结构的科研原型。

总结与选择指南

选择哪种成型方式，需要综合考虑产品设计、产量、成本预算、质量要求和生产周期等因素。对于现代制造业而言，液体注射成型及其衍生的多材料成型无疑是应用最核心、最广泛的技术。