液态硅胶(LSR)成型时产品粘模是一个常见但令人头疼的问题。它会导致生产效率下降、产品良率降低、模具损伤甚至需要停机清理。解决这个问题需要系统地排查原因,并采取针对性的措施。以下是主要的处理方式,涵盖了材料、模具、工艺和环境等多个方面:
优化硅胶配方/咨询供应商:
调整内脱模剂含量: 增加内脱模剂的种类或含量(但需注意过量可能影响后续粘接或喷漆)。
优化催化剂体系: 确保铂金催化剂活性合适,避免抑制剂过量导致固化不完全("欠熟")。
检查批次一致性: 确认当前使用的硅胶批次是否合格,是否存在质量问题或与之前批次差异过大。
脱模性改进: 这是最常见也是最直接的解决方案。与你的硅胶供应商沟通,告知粘模情况。他们可以:
更换牌号: 考虑尝试供应商推荐的具有更好脱模性能的LSR牌号。
使用高效脱模剂:
清洁模具: 涂敷前彻底清洁模具表面(见模具清洁部分)。
均匀薄层: 喷涂或擦拭均匀、薄薄的一层。过厚的涂层会影响产品表面质量和尺寸精度,甚至可能导致脱模剂堆积处粘模。
充分固化: 让脱模剂在模具温度下充分固化/干燥后再开始生产。未固化的脱模剂效果差且易污染产品。
定期补涂: 根据生产量和脱模剂类型,定期检查和补涂脱模剂。不要等到粘模了才涂。
选择专用脱模剂: 使用专为LSR设计的高温脱模剂(通常是半永久性或永久性脱模剂)。
正确涂敷: 严格按照脱模剂供应商的说明进行操作:
避免不相容脱模剂: 确保使用的脱模剂与LSR相容,不会抑制固化或引起不良反应。切勿使用含硅油的脱模剂于LSR模具上! 硅油会毒化铂金催化剂,导致固化不完全(这是粘模的常见且严重原因)。
改善模具表面状态:
硬铬镀层: 提高模具表面硬度、耐磨性和光洁度,减少粘附倾向。
镍基镀层: 如镍-聚四氟乙烯复合镀层,提供优异的非粘性(类似特氟龙效果)和耐磨性,是解决LSR粘模的强力手段,但成本较高。
物理气相沉积/化学气相沉积: 沉积类金刚石碳膜或其他硬质、低摩擦系数涂层。
特氟龙涂层: 效果显著,但耐磨性差,寿命较短,需要定期重涂。
彻底清洁: 粘模后或定期进行深度清洁。使用专门的无残留模具清洁剂(避免使用含硅酮或强腐蚀性溶剂),配合无绒布、软毛刷或超声波清洗。重点清除所有旧的脱模剂残留、硅胶残留、油脂和污染物。
检查并修复损伤: 仔细检查模具表面,特别是粘模区域,是否有划痕、凹坑、锈蚀或抛光不良。这些微小的缺陷会形成"倒扣",增加脱模阻力。需要抛光修复(达到高光洁度,如镜面)或进行专业修补。
表面处理/涂层:
优化模具设计:
充分且合理排气: 检查排气槽位置是否合理(通常在最后填充区域)、深度是否合适(通常0.005-0.015英寸或0.01-0.03mm)。排气不畅会导致困气,使局部温度过高或压力异常,可能导致该区域硅胶固化不良(粘模)或烧焦。
清洁排气槽: 定期清理排气槽,防止被硅胶或脱模剂堵塞。
顶针/顶块数量和位置: 确保顶出系统设计合理,有足够数量、位置分布均匀的顶针/顶块,保证脱模力平衡且足够。粘模区域应重点布置顶出元件。
顶针/顶块表面处理: 顶针表面同样需要高硬度和良好抛光,有时也需要涂层。
顶出行程: 确保顶出行程足够将产品完全顶出。
拔模斜度: 确保所有型腔、型芯、镶件都有足够的拔模斜度(通常建议1°以上,深腔或复杂结构需更大)。这是根本性的设计要素,斜度不足是粘模的主要模具原因。
表面光洁度: 在满足产品要求的前提下,避免过高的表面光洁度(如镜面),适当提高一点粗糙度(例如VDI 18-24)有时反而有利于排气和脱模。
顶出系统:
排气系统:
模具温度控制:
温度均匀性: 确保模具各部分(尤其是型腔和型芯)温度均匀且稳定。温差过大会导致不同区域固化速度不一致,收缩不均,增加脱模难度。检查冷却水路设计是否合理、是否堵塞。
温度设定: 在材料推荐范围内精确控制模温。温度过低会导致固化不完全(粘模);温度过高可能导致硅胶提前固化或降解(也可能粘模)。尝试小范围调整模温(如升高或降低5-10°C)测试效果。
优化成型参数:
注射速度/压力: 过高的注射速度会产生过大的剪切热,可能导致局部过热或焦烧;过慢可能导致前锋料冷却过早。调整速度压力曲线,找到既能良好填充又不产生负面效果的平衡点。高速注射有时能改善排气。
保压压力/时间: 保压不足可能导致产品在冷却收缩时与模面形成真空吸附。适当增加保压压力和时间(但避免过保压导致飞边和应力过大)。
硫化时间: 确保足够的硫化时间。这是核心!硫化时间不足,硅胶固化不完全(欠熟),物理强度低,必然粘模。参考材料供应商提供的T90(90%固化所需时间)数据,并结合模温、产品厚度等因素确定足够的硫化时间。宁可稍长,不可不足。
模具开启速度: 在顶出前,尝试稍微降低开模初始速度(慢速开模),让产品有短暂时间在模内冷却收缩,减少真空吸附力。
冷却时间: 保证产品在模内有足够时间冷却定型,降低其柔软度和粘性后再顶出。
优化后硫化:
对于需要在模外后硫化的产品,确保脱模时产品已有足够的"生强度"(即模内固化程度足够支撑脱模操作),避免在强度很低时强行脱模导致变形或撕裂粘模。
环境控制:
保持环境清洁: 避免灰尘、油污等污染物落到模具或胶料上。
控制湿度: 过高的环境湿度可能影响某些铂金催化剂的活性(虽然LSR对湿度相对不敏感,但极端情况也需考虑)。
规范操作:
避免污染: 严格防止硅油、油脂(来自设备维护、操作工手套等)、含硫/磷/胺类物质(如某些橡胶、清洗剂、汗液、食物)接触模具或未固化的LSR。这些物质是铂金催化剂的毒物,会导致固化不完全而粘模。
定期维护设备: 确保注塑机、模具温控设备等运行正常。
观察粘模位置: 是整个产品粘还是特定区域?粘在型腔还是型芯?特定位置往往指向模具问题(如该处拔模斜度不足、抛光不良、排气不畅、顶出不足)或该处工艺参数不当(如温度不均)。
检查粘模状态: 硅胶是部分撕裂粘住?还是整片完整粘住?前者可能强度不足(欠熟、材料问题),后者可能吸附力过大(拔模斜度、排气、顶出问题)。
检查硫化程度: 粘模的硅胶是否发粘?拉伸强度是否很低?这是欠熟的明确标志。
检查脱模剂状态: 模具表面是否还有有效脱模层?是否被污染?
回顾工艺参数: 特别是模温和硫化时间,是否在推荐范围内?最近是否有调整?
检查材料批次: 是否更换了批次?新批次是否有异常?
检查环境与操作: 是否有引入污染物的可能性?
解决LSR粘模问题通常需要多管齐下,而不是单一措施。优先排查硫化时间是否足够、模具拔模斜度是否足够、脱模剂使用是否正确有效、是否存在污染源。从成本最低、最容易实施的措施开始尝试(如调整硫化时间、优化脱模剂使用、彻底清洁模具),如果无效,再逐步考虑更复杂的方案(如模具修复、表面涂层、更换材料牌号)。
保持耐心和系统性记录非常重要。 每次调整参数后,都要记录效果,这样才能更快地找到问题的根源和有效的解决方案。🥹
粘模原因类别 | 具体问题点 | 解决方案 | 优先级 | 实施难度 |
---|---|---|---|---|
材料相关 | 脱模性不足 | 联系供应商调整内脱模剂或更换牌号 | ★★ | 中 |
催化剂活性不足/抑制剂过量 | 检查材料批次一致性,要求供应商优化配方 | ★★★ | 中 | |
脱模剂使用不当 | 使用专用LSR脱模剂,薄层均匀涂布并充分固化 | ★★★★ | 低 | |
模具相关 | 拔模斜度不足 | 修改模具增加拔模斜度(至少1°以上) | ★★★★ | 高 |
表面光洁度问题 | 修复损伤,合理抛光(避免过高光洁度) | ★★★ | 中 | |
排气系统不良 | 检查并清理排气槽,优化排气位置和深度 | ★★★ | 中 | |
顶出系统不足 | 增加顶针数量,优化布局,确保顶出行程足够 | ★★★ | 高 | |
表面处理缺失 | 应用硬铬镀层、镍基复合镀层或特氟龙涂层 | ★★ | 高 | |
温度不均匀 | 检查冷却水路,确保模具温度均匀 | ★★★ | 中 | |
工艺参数 | 硫化时间不足 | 显著延长硫化时间(确保超过T90) | ★★★★★ | 低 |
模温设置不当 | 在推荐范围内调整模温(±5-10°C测试) | ★★★ | 低 | |
注射速度/压力过高 | 降低注射速度避免过度剪切热 | ★★ | 低 | |
保压不足 | 适当增加保压压力和时间 | ★★ | 低 | |
开模速度过快 | 降低开模初始速度 | ★ | 低 | |
环境与操作 | 模具污染 | 彻底清洁模具,使用专用无残留清洁剂 | ★★★★ | 低 |
外来污染物 | 严格防止硅油、硫磷胺类物质接触 | ★★★ | 中 | |
环境湿度高 | 控制车间湿度(对LSR影响较小但需排查) | ★ | 中 |
优先级说明:
★★★★★:最核心因素,优先检查
★★★★:常见且影响大的因素
★★★:重要但需结合其他措施
★★:次要因素,在排除主要问题后考虑
★:特定情况下需排查实施建议:
立即行动: 延长硫化时间、彻底清洁模具、正确使用脱模剂
短期调整: 优化模温、注射参数、检查排气
长期改善: 模具表面处理、修改拔模斜度、顶出系统优化
源头控制: 与材料供应商合作、严格防污染流程
建议按表格从上至下依次排查,优先解决五星级问题点,往往能快速见效。每次只调整一个变量并记录结果,逐步锁定根本原因。
电话微信同号:13678986139 公司地址:广东省东莞市大岭山镇杨屋第一工业区梓锋街10号
版权所有 © 东莞市锋彦达生活科技有限公司