液態射出成型 (LIM) VS 熱壓成型;哪個適合你?

LIM machine(P)
液態矽膠射出成型(LSR LIM)與熱壓成型之間的選擇,一直是客戶的兩難,即便在經驗豐富的製造商之間,也是個永無止境的爭論,但誰是對的呢?每種成型工藝都有其優點和缺點。哪種技術更佔上風?
 

什麼樣的矽膠製品適合用液態矽膠射出成型(LSR LIM)?

理論上,大多數可以通過熱壓模具完成的產品都可以用LIM生產,相反,熱壓成型在某些方面無法替代LIM:
  • 外觀:

    分模線一般決定了成型後產品的質量。這也是判斷兩者(LIM & Compression Molding)區別最明顯的特徵。在LIM過程中,原材料在模具閉合後進料,在模具的高溫下完成固化過程。幾乎不會產生毛邊、飛邊(分模線),外觀比較好。熱壓成型則相反。原料先放置在打開的模腔上,然後合模,加熱固化。毛邊或飛邊通常是無法避免的。模壓矽膠製品的分模線或毛邊在一般行業標準下小於0.25mm。但是,LSR LIM產品分模線的毛邊幾乎為零。

    LIM的進料方式由微電腦控制,可準確控制各模具的進料重量,製出產品精度高,並可將公差降到最低。
     
    因此,如果您追求高標準的外觀和精確的尺寸功能,您將不會想錯過 LIM 這個解決方案。
  • 效率:

    LIM以自動化為導向的技術將使模具壽命更長;因為大部分的壓模工序都是人工操作,模塊也是人工移動的,模具的壽命自然會隨著生產時間(模次週期)的增加而降低,產品的質量、精度也會隨著時間的推移而降低。

    LIM的固化時間更短;液態矽膠的分子結構不同於固體矽膠。在合適的溫度下,其固化時間僅為固體矽膠的三分之一,大大的縮短了生產週期,並且大大的提高了生產效率。

    雖然 LIM 的成型速度比熱壓成型快,但考慮到性價比,LIM 並不總是最好的解決方案。比如多色規格、墊片/O型圈、帶導電粒的按鍵等,技術要求不高,屬於成熟行業,可以用壓塑等傳統工藝處理。
  • 質量/壽命:

    LSR原料的包裝是全密封的。在成型過程中,從進料到成型,都是在一個封閉的管道和膜腔中進行。它們完全不會與外界空氣接觸,因此產品不會受到外界環境的污染。

    環保無毒,質地透明度高,使得LSR廣泛應用於醫療、炊具和嬰兒護理用品等需要高安全性的行業。這些都是熱壓成型技術無法實現的脆弱敏感行業。如玻璃般純淨的高透明度,使得LSR在奶嘴、潛水鏡、吸嘴等產品中大受歡迎。

    LSR 的高強度和高抗撕裂性是 (HCR/HTV) 固體矽橡膠無法比擬的特性之一。一般的固體矽膠非常脆弱,若承受了太大的拉力,就會被撕裂。即使通過氣相法進行預處理的強化,仍然無法與LSR相提並論。比如像LSR醫用氣球、LSR紮帶等就是這種優勢的代表產品。

    LSR 產品在使用壽命方面與其他固體矽膠產品沒有太大區別。由於 LSR 也是矽膠的一部分,因此它們具有幾乎相同的物理特性,有相同的優點和缺點。

LSR LIM的更多優勢和應用:

LSR需要的成型溫度較低,僅需約100-130度,而固態矽膠製品的成型溫度在170度左右。因此,因為塑膠無法承受傳統熱壓成型下的高溫,熱壓成型將不適用於矽膠披覆的塑料製品,或矽膠+塑膠的複合製品中。

此外,由於LSR呈液態,具有良好的流動性,無需很高的射出壓力即可填充於模腔中,因此適用於各種薄壁、窄槽和長管狀結構的製品成型。

LIM生產中最經典的產品是LSR鴨嘴閥和LSR奶嘴。這兩種產品都是典型的大規模生產。雖然LSR的原材料成本高於固態矽膠(高溫硫化HTV,或高濃度橡膠HCR),但在液態矽膠的生產過程中沒有廢料產生。綜觀而言成本其實更經濟。此外,LSR 奶嘴具有更高標準的透明度要求,HTV 或 HCR 無法與之競爭。

指定 LSR LIM 的另一個特殊原因是產品本身要求低壓縮、低永久變形度,以及高彈性。與此相似的,一些LSR密封件也有同樣的要求,所以也由LSR LIM生產。

一些與人體直接接觸的矽膠製品會使用LSR,例如面罩、喉頭罩、醫療用品等產品,因為它們重視模具分模線的處理,以提高舒適度。還有許多其他產品,也同樣使用LIM製作,如矽膠線纜配件、矽膠錶帶、矽膠手機殼、矽膠奶瓶、矽膠碗、矽膠鼻墊、矽膠耳塞、矽膠潛水面鏡、各種矽膠管、汽車配件…等。可以射出成型的液態矽膠產品非常多。


結論

從前面的討論來看,可發現,真正的問題不是您應該選擇哪種成型方式,而是探討哪一種方式將更合適? 熱壓成型和射出成型各有優缺點,誰更占上風,將取決於您要製作的產品。
 
在不同的情況下,選擇最佳的成型方案
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