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液态硅胶成型时产品粘模有哪些处理方式
来源: | 作者:agriculture-100 | 发布时间: 2025-08-05 | 42 次浏览 | 分享到:

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:

📍 一、 材料相关处理方式

  1. 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。

  2. 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)。

📍 二、 模具相关处理方式

  1. 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:

  2. 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:

  3. 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。

📍 三、 工艺参数优化

  1. 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。

  2. 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。

📍 四、 环境与操作

  1. 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)。

  2. 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。

📍 排查粘模原因的步骤建议

  1. 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)。

  2. 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)。

  3. 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。

  4. 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?

  5. 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?

  6. 检查材料批次: 是否更换了批次?新批次是否有异常?

  7. 检查环境与操作: 是否有引入污染物的可能性?

📍 总结

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★★

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★★★

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★★★★
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)★★★★

表面光洁度问题修复损伤,合理抛光(避免过高光洁度)★★★

排气系统不良检查并清理排气槽,优化排气位置和深度★★★

顶出系统不足增加顶针数量,优化布局,确保顶出行程足够★★★

表面处理缺失应用硬铬镀层、镍基复合镀层或特氟龙涂层★★

温度不均匀检查冷却水路,确保模具温度均匀★★★
工艺参数硫化时间不足显著延长硫化时间(确保超过T90)★★★★★

模温设置不当在推荐范围内调整模温(±5-10°C测试)★★★

注射速度/压力过高降低注射速度避免过度剪切热★★

保压不足适当增加保压压力和时间★★

开模速度过快降低开模初始速度
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★★★★

外来污染物严格防止硅油、硫磷胺类物质接触★★★

环境湿度高控制车间湿度(对LSR影响较小但需排查)

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:

  1. 立即行动: 延长硫化时间、彻底清洁模具、正确使用脱模剂

  2. 短期调整: 优化模温、注射参数、检查排气

  3. 长期改善: 模具表面处理、修改拔模斜度、顶出系统优化

  4. 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。


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