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液態(tài)硅膠包膠產(chǎn)品出現(xiàn)短射的原因竟然是？

發(fā)布時(shí)間：2025-04-24點(diǎn)擊：

液態(tài)硅膠（LSR）包膠產(chǎn)品出現(xiàn)短射（局部缺膠）的核心原因是材料未能完全填充模具型腔，涉及材料特性、設(shè)備參數(shù)、模具設(shè)計(jì)及工藝控制等多維度因素。以下從技術(shù)原理到解決方案展開(kāi)分析：

一、材料與設(shè)備層面的關(guān)鍵誘因

1. 材料粘度與溫度異常

粘度過(guò)高：LSR 的粘度直接影響流動(dòng)性。例如，硬度 50 Shore A 的 LSR 粘度可達(dá) 350 Pa?s24，若材料未按配方要求調(diào)整（如 A/B 組分混合不均），粘度可能超出工藝范圍，導(dǎo)致流動(dòng)阻力增大。

溫度過(guò)低：材料儲(chǔ)存溫度過(guò)低（如冷藏后直接使用）或注射前未預(yù)熱，會(huì)使粘度顯著上升。例如，常溫下粘度為 300 Pa?s 的 LSR，若溫度降至 10℃，粘度可能翻倍1。

2. 設(shè)備參數(shù)不匹配

注射壓力不足：LSR 需在 5-15 MPa 的低壓下注射7，若壓力低于此范圍（如設(shè)備故障或參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤），材料無(wú)法克服流道阻力。

注射速度過(guò)慢：LSR 在注射過(guò)程中依賴剪切變稀效應(yīng)降低粘度26，若速度過(guò)慢（如 < 50 mm/s），材料粘度無(wú)法有效降低，導(dǎo)致填充滯后。

二、模具設(shè)計(jì)的隱性缺陷

1. 流道與澆口設(shè)計(jì)不合理

流道過(guò)長(zhǎng)或過(guò)窄：冷流道直徑需控制在 3-8 mm7，若流道長(zhǎng)度超過(guò) 200 mm 或直徑小于 3 mm，壓力損失可達(dá) 30% 以上，導(dǎo)致型腔末端缺膠。

澆口位置不當(dāng)：若澆口設(shè)置在產(chǎn)品薄壁區(qū)域或遠(yuǎn)離填充末端，材料易在厚壁處過(guò)早固化，形成短射。

2. 排氣系統(tǒng)失效

排氣槽深度不足：LSR 需 0.01-0.03 mm 深度的排氣槽20，若深度小于 0.01 mm，空氣無(wú)法排出，形成氣阻。

真空輔助缺失：復(fù)雜結(jié)構(gòu)模具（如包膠嵌件）若未采用真空排氣，殘留空氣可能占據(jù)型腔體積的 10% 以上9。

三、工藝控制的系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)

1. 硫化參數(shù)失當(dāng)

模溫過(guò)低：硫化溫度需在 110-150℃1，若模溫低于 110℃，材料固化時(shí)間延長(zhǎng)，流動(dòng)性持續(xù)下降。

保壓不足：保壓壓力需維持在注射壓力的 50%-70%7，若保壓時(shí)間過(guò)短（如 < 5 秒），材料在填充后期無(wú)法補(bǔ)充收縮。

2. 環(huán)境與操作因素

環(huán)境溫度波動(dòng)：冬季車間溫度低于 15℃時(shí)，材料粘度可能增加 20%1，導(dǎo)致填充困難。

嵌件預(yù)處理缺失：金屬嵌件若未預(yù)熱至 80℃以上，接觸冷嵌件的 LSR 會(huì)快速固化，形成局部短射2。

四、系統(tǒng)性解決方案

1. 材料與設(shè)備優(yōu)化

粘度篩選：根據(jù)產(chǎn)品復(fù)雜度選擇合適粘度的 LSR。例如，精密包膠宜用粘度 < 200 Pa?s 的 LSR13。

溫度管理：

材料預(yù)熱至 25-30℃1。

冷流道溫度控制在 20-40℃20，避免材料提前固化。

2. 模具設(shè)計(jì)升級(jí)

流道平衡：采用 Moldflow 等軟件模擬流道壓力分布，確保多腔模具填充均勻性。

排氣強(qiáng)化：

在填充末端增設(shè) 0.02 mm 深度的排氣槽。

復(fù)雜模具集成真空系統(tǒng)，真空度需達(dá) - 90 kPa 以上9。

3. 工藝參數(shù)精細(xì)化

注射策略：

采用 “低速 - 高速 - 低速” 三段注射，在填充初期以 30 mm/s 低速消除湍流，中期以 80 mm/s 高速填充，末期以 20 mm/s 低速保壓。

硫化控制：

模溫設(shè)定為 160-180℃，確保材料在 30 秒內(nèi)完成 90% 硫化1。

保壓壓力設(shè)為注射壓力的 60%，保壓時(shí)間延長(zhǎng)至 10 秒。

4. 環(huán)境與操作規(guī)范

車間恒溫：將環(huán)境溫度控制在 20-25℃，濕度 < 60%。

嵌件預(yù)熱：金屬嵌件需在烤箱中預(yù)熱至 80℃，并在 15 分鐘內(nèi)完成注塑。

五、典型案例與驗(yàn)證

某消費(fèi)電子連接器包膠生產(chǎn)線出現(xiàn)短射，經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)：

問(wèn)題點(diǎn)：模具流道長(zhǎng)度達(dá) 250 mm，冷流道溫度僅 15℃，導(dǎo)致材料在流道末端粘度增加 40%。

解決方案：

縮短流道至 180 mm，直徑增至 5 mm。

冷流道溫度提升至 30℃。

注射速度從 50 mm/s 提高至 70 mm/s。

效果：短射不良率從 15% 降至 1% 以下。

總結(jié)

短射是 LSR 包膠工藝中最常見(jiàn)的缺陷之一，其本質(zhì)是材料流動(dòng)性與工藝條件的失衡。通過(guò)材料選型 - 模具優(yōu)化 - 參數(shù)調(diào)校 - 環(huán)境管控的四維協(xié)同，可系統(tǒng)性解決這一問(wèn)題。深圳市利勇安硅橡膠制品有限公司—專注液態(tài)硅膠制品精密技術(shù)研發(fā)24年，聯(lián)系電話：134-2097-4883。