?硅膠模具因具有柔韌性好、復制精度高、耐溫性強等特點,被廣泛應用于工藝品翻模、食品模具、工業(yè)零件成型等領域。其加工工藝流程需結合模具用途(如精密件或簡易件)和硅膠類型(常溫硫化硅膠、高溫硫化硅膠)調(diào)整,核心是 “原型制作→硅膠制備→模具成型→后處理” 四大環(huán)節(jié)。以下是
硅膠模具加工詳細流程:
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一、前期準備:明確需求與材料選型
在加工前需根據(jù)模具用途確定關鍵參數(shù),避免后續(xù)返工:
需求確認
明確模具用途:食品級模具需選用 FDA 認證硅膠(如鉑金硫化硅膠);工業(yè)零件翻模需考慮耐溫性(如高溫硫化硅膠可耐 200℃以上)。
確定模具結構:簡單件用 “平板?!保瑥碗s件(如帶凹槽、孔洞的零件)用 “分體模”(分上下?;蚨喟昴?,方便脫模),需提前設計分型線(模具拆分的界限)。
材料選型
硅膠原料:按硫化方式分 “室溫硫化硅膠(RTV)”(無需加熱,適合小批量手工制作)和 “高溫硫化硅膠(HTV)”(需高溫硫化,適合工業(yè)化量產(chǎn),強度更高)。
輔助材料:固化劑(硅膠硫化的關鍵,需按比例添加,如 RTV 硅膠通常按 100:2-5 比例混合)、脫模劑(如凡士林、專用硅油,防止硅膠粘住原型或??颍⒃鰪姴牧希úAЮw維布,用于提升模具強度,大型模具需添加)。
二、核心流程:從原型到硅膠模具成型
步驟 1:原型制作與處理(模具復制的 “母版”,決定精度)
原型作用:硅膠模具需以 “原型” 為基準復制形狀,原型需與最終產(chǎn)品形狀一致(如制作工藝品模具,原型可為蠟模、樹脂模;制作食品模具,原型可為 3D 打印的 PLA 模型)。
制作方法:
簡易原型:手工雕刻(適合簡單形狀)、3D 打印(適合復雜形狀,精度可達 0.1mm)、機加工(金屬原型,適合長期使用的高耐磨模具)。
原型處理:
打磨拋光:用砂紙(從 800 目到 2000 目)打磨原型表面,去除毛刺、紋路(否則硅膠模會復制缺陷),最后用酒精擦拭干凈。
涂脫模劑:在原型表面均勻涂抹脫模劑(尤其復雜紋路處需仔細涂抹),避免硅膠固化后與原型粘連(若原型為石膏等易吸水材質,需先涂密封劑封閉孔隙)。
步驟 2:??蛑谱髋c固定(防止硅膠泄露,保證模具尺寸)
??蜃饔茫捍_定模具成型范圍,防止硅膠外流,需根據(jù)原型尺寸設計(??騼?nèi)壁距原型邊緣至少 5cm,保證硅膠厚度均勻)。
制作材料:木板(簡易模)、亞克力板(透明,方便觀察硅膠流動)、金屬框(重復使用,適合量產(chǎn))。
固定原型:將原型用熱熔膠、粘土固定在模框底部中央(確保原型不晃動),若為分體模,需在分型線處粘貼膠帶或放置定位銷(保證上下模對齊)。
步驟 3:硅膠調(diào)配與攪拌(影響模具強度和氣泡)
按比例混合:根據(jù)硅膠型號和用量,準確稱量硅膠基料與固化劑(如 RTV-2 硅膠,基料:固化劑 = 100:3),用量誤差需≤1%(固化劑過多會導致模具變脆,過少則固化不完全)。
攪拌均勻:用攪拌棒沿容器壁順時針攪拌(避免劇烈攪拌卷入過多空氣),攪拌時間約 3-5 分鐘,直至顏色均勻(無明顯固化劑顆粒)。
消泡處理:
手工消泡:攪拌后靜置 10-15 分鐘,讓氣泡自然上浮破裂(適合小批量)。
真空消泡:將混合后的硅膠倒入真空箱,抽真空至 - 0.1MPa,待氣泡完全排出(硅膠表面無氣泡鼓起)后取出(適合精密模具,避免氣泡留在模具表面影響精度)。
步驟 4:硅膠澆筑與固化(模具成型關鍵)
澆筑方法:
整體模:從??蛞粋染徛谷牍枘z(高度略高于原型 1-2cm),避免直接沖擊原型導致位移或氣泡。
分體模(以上下模為例):
先澆筑下模:倒入硅膠至原型高度的 1/2,輕輕晃動模框讓硅膠流動到原型底部縫隙,固化后(按硅膠說明,RTV 硅膠常溫約 4-6 小時固化)拆除部分???,在分型線處涂抹脫模劑。
再澆筑上模:安裝上???,倒入硅膠覆蓋整個原型,固化后即可拆分。
固化條件:
室溫硫化(RTV):25℃下靜置 8-24 小時(溫度低則固化慢,可加熱至 40℃加速,但需避免溫度過高導致氣泡)。
高溫硫化(HTV):將硅膠放入硫化機,按設定溫度(如 160℃)和時間(10-30 分鐘)硫化,固化后強度更高。
步驟 5:脫模與修整(得到初步模具)
脫模操作:待硅膠完全固化(用手指按壓無凹陷、不粘手)后,拆除??颍胤中途€輕輕撬動模具(復雜件需用脫模工具,避免用力過猛撕裂模具),取出原型(若原型為一次性材料,可直接破壞取出)。
修整處理:
去除毛邊:用剪刀或美工刀修剪模具邊緣的多余硅膠(“飛邊”),保證模具外觀整齊。
修補缺陷:若模具表面有小氣泡孔,可用少量硅膠(加固化劑)填補后打磨平整;若出現(xiàn)裂縫,用專用硅膠粘合劑修補。
三、后處理:提升模具性能(按需選擇)
二次硫化(針對高溫硅膠)
高溫硫化硅膠模具需進行二次硫化(如 200℃下烘烤 2 小時),去除殘留的揮發(fā)物,提升模具的耐溫性和穩(wěn)定性(延長使用壽命)。
表面處理
精密模具:用細砂紙(2000 目以上)輕磨表面,或涂抹硅油(增加光滑度,便于脫模)。
耐磨處理:在模具內(nèi)壁噴涂耐磨涂層(如特氟龍,適合反復翻模的工業(yè)模具)。
組裝與定位(分體模)
對多瓣模具,需安裝定位銷、卡扣等配件,確保合模時精準對齊(避免產(chǎn)品出現(xiàn)錯位縫)。