液態射出成型 (LIM) VS 熱壓成型;哪個適合你?

LIM machine(P)
矽膠製品與其他產品同樣分成不同的製作等級,不同的產品品質選擇不同效果的加工方式,液態矽膠與固態矽膠的差異就體現在這裡。然而,液態矽膠射出成型(LSR LIM)與熱壓成型一直是客戶相當兩難的取捨,即便在經驗豐富的製造商之間,也各自有兩種製程的擁護者,面對這樣永無止境的爭論,誰才是對的呢?每種成型工藝都有其優缺點,客戶如何從中判斷作出最符合自己需求的選擇?

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則無法取替LIM:
  • 外觀:

    液態矽膠射出與固態矽膠熱壓產品最顯著的區別就在於外觀分模線上,固態熱壓工藝是在打開的模具上進行放料然後合模模壓固化成型,液態射出模具的成型順序為先合模再進膠,因此合模面上只能滲出極少量的矽膠,甚至沒有,這就大大提高了產品的美觀,兩著成型的分模線條自然有區別。對外觀要求高的產品也就自然而然要採用液態矽膠射出會更好一些。以行業標準來看,熱壓矽膠製品的分模線毛邊小於0.25mm左右,液態射出矽膠製品分模線毛邊則趨近於零。所以如果你的產品非外觀件,精度要求也不高的話,則殺雞焉用牛刀,不一定要採用液態射出工藝來加工。
  • 效率:

    液態射出自動化程度高,相對來說模具壽命長。原因是液態矽膠使用的是標準的LSR射出機台,其模具也是和塑膠模具一脈相承,所以液體矽膠製品在生產過程中必須有很高的自動化操作,而不是像固態熱壓模具那樣需靠人工搬運移動,因此大量減少了人工作業與人為疏失,故而模具壽命自然大大延長,生產效率也相對高出許多。

    液態射出的固化時間更短; 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。

    雖然液態矽膠射出的成型速度比熱壓成型快,但考慮到性價比,它並不總是最好的解決方案。比如常見的矽膠密封圈這類技術要求不高,屬於成熟行業,則可以用熱壓模等傳統工藝處理。
  • 質量/壽命:

    液態矽膠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,使得液態矽膠廣泛應用於醫療、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,使得液態矽膠在奶嘴、潛水鏡、吸嘴等產品中大受歡迎。

    液態矽膠的高強度和高抗撕裂性是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,仍然無法與液態矽膠相提並論。比如像液態矽膠醫用氣球、液態矽膠紮帶等就是這種優勢的代表產品。

    液態矽膠產品在使用壽命方面與其他固體矽膠產品沒有太大區別。由於液態矽膠也是矽膠的一部分,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:

更低的成型溫度; 固體矽膠製品的成型溫度在170度左右,而液態矽膠製品的成型溫度只需130,甚至更低100度就可以在常規時間內成型; 雖然固體矽膠因採用鉑金水來作為催化劑也可以做到120的成型溫度,但其因受制於自身的成型工藝而對生產操作也提出了更高的要求,因此不能普及應用;目前絕大部份的矽膠包塑膠產品、矽塑膠複合產品就是因為塑膠承受不了高溫而不得不採用液態矽膠射出來實現產品功能性。

更佳的流動性; 液態矽膠因為液體特性,故其流動性非常好,不需要很強的射膠壓力就可充滿模內型腔,因此適合各種薄壁窄槽長管類的產品成型。

液態射出生產中最經典的產品是液態矽膠鴨嘴閥和液態矽膠奶嘴。這兩種產品都是典型的大規模生產。雖然液態矽膠的原材料成本高於固態矽膠,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,液態矽膠奶嘴具有更高標準的透明度要求,固態矽膠無法與之競爭。

指定液態矽膠射出成型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,一些液態矽膠密封件也有同樣的要求,所以也以液態矽膠射出成型工藝生產。

一些與人體直接接觸的矽膠製品會使用液態矽膠,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,也同樣使用射出成型製作,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功能作用。
 
在不同的情況下,選擇最佳的成型方案
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