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一篇看懂液態矽膠，特色優點比較給你看
October 25,2021
液態矽膠也被稱為液態矽橡膠，是一種可以流動、呈現液體形態的矽膠。許多人可能以為液態矽膠是這幾年最新研發出的原料，對它的用途和長相感到很陌生，你知道嗎？其實液態矽膠早在1944就因為它無菌、高品質的特性開始在醫美產業小有名氣了！例如我們常聽到的隆胸義乳以及人工貼皮的主要成分都包含了液態矽膠，而除了醫美產業之外，工業與科技業也慢慢把液態矽膠導入生產的應用，成為各行業在生產、制造產品時不可或缺的角色。今天的文章為您介紹液態矽膠，高品質生產工藝的新選擇！
液態矽膠是什麼?
液態矽膠是一種液體呈現透明質地的矽膠原料(英文簡稱: LSR)。除了擁有最基本的安全、無毒、防水等特性之外，因其獨特的流質形態還能夠解決許多傳統固態矽膠所不能及的製程精密度，再加上高透明質地能產出同樣高透度的產品外觀，對於某些行業如醫療、光學領域，這一點就相當重要。最後，因液態矽膠需採用射出製程來生產矽膠製品，這過程因為幾乎無毛邊所以產生的廢料極少因而更符合環保要求。既然液態矽膠與固態矽膠同樣都是矽橡膠，兩者之間有何差別?
(延伸閱讀: 液態射出成型 (LIM) VS 熱壓成型；哪個適合你?)
液態矽膠的成型方式
液態矽膠因其流質形態，需採用如同塑膠射出方式來進行生產，原理也與塑膠射出雷同，只是液態矽膠射出的原料本來就是液體形式，且投料過程需維持低溫確保原料不會在注塑過程中遇熱凝固而影響流動性，最後模具進行加熱後便完成最終成品。成型步驟為: 原料連同原包裝(桶裝)架設於機台送料處 >> 原料輸送至靜態混合器進行AB料攪拌 >> 注塑至模具腔體 >> 加熱成型 >>完成。
液態矽膠的幾個特性
原料透度佳
因液態矽膠原料加工單純，無額外架橋劑等輔劑添加，質地透明純淨，且為密封封裝，能隔絕來自外部環境的粉塵髒污，可說是純度最高級的原料。
製程自動化
液態射出製程為自動化運作，可有效降低人為因素造成的品質問題。除此之外，減少人力人工界入可大大提升生產效率與工時並節省成本。
生產精度高
液態矽膠因為液態故而流動性較佳，能完全填滿閉合的模具腔體每個細部邊角，加上矽膠射出為模具關閉時投料，所以不會有多餘毛邊產生。原料的投放也是透過電腦精密計量因而能在尺寸公差上有更好的掌控。
杜絕環境污染
液態矽膠本身就是無毒安全原料，加上製作過程幾乎不產生毛邊癈料等副產品，較符合環保要求，不造成環境污染。
液態矽膠與固態矽膠的比較
如果液態矽膠的優點那麼多，那為什麼到目前為止工業與科技業的的製造生產都還是以固態矽膠為主呢，主要是因為兩種製程都有其適合的產品應用與市場定位。以下我們整理了幾個液態矽膠與固態矽膠差異幫助你更好地理解。
原料加工差異
液態矽膠: 多為雙組份(AB)型液態矽橡膠，又稱AB膠。原料加工藉由鉑金作為硫化的催化劑。AB劑一般配比為1:1或是10:1，依原料廠商的配方而定。包裝方式多為1:1液體桶裝，容量有10KG/20KG/25KG到200KG不等的選項。交付後原料不需添加硫化劑或任何加工即可直接製作成型。
固態矽膠: 為單組份矽橡膠，多半藉由有機過氧化物進行硫化。原料以凝固型膠塊箱裝，後續再由矽膠製品加工廠商依需求通過混煉機進行混煉及固化劑等輔助材料添加才算完成成型前的原料加工。
固態矽膠: 為單組份矽橡膠，多半藉由有機過氧化物進行硫化。原料以凝固型膠塊箱裝，後續再由矽膠製品加工廠商依需求通過混煉機進行混煉及固化劑等輔助材料添加才算完成成型前的原料加工。
成型方式差異
液態矽膠: 如同塑料射出成型的模式，直接將液態矽膠AB劑原料透過液態射出(注射)成型機(英文名稱: Liquid Injection Machine簡稱: LIM)的靜態混合器進行自動調和後，注入射出料管至閉合的模具腔體中經加熱完成製品成型。
固態矽膠:將混煉後的原料(矽膠膠塊)裁切成合適成品與模腔的大小後放入打開的模具上，再關閉模具後透過油壓成型機依設定的壓力溫度模壓成型。
固態矽膠:將混煉後的原料(矽膠膠塊)裁切成合適成品與模腔的大小後放入打開的模具上，再關閉模具後透過油壓成型機依設定的壓力溫度模壓成型。
製程工藝差異
液態矽膠: 精準控制給料劑量，於閉合模具中注射原料成型。尺寸較精密，公差小，毛邊細微，外觀較精緻，自動化程度高。可接受較低的成型溫度至130°C以下。
固態矽膠: 人工裁切、擺放原料後才封閉模具成型。尺寸較難控制，毛邊大，合模線需自拆。需180°C以上的高溫成型。
固態矽膠: 人工裁切、擺放原料後才封閉模具成型。尺寸較難控制，毛邊大，合模線需自拆。需180°C以上的高溫成型。
表面外觀差異
液態矽膠: 原料透明度高，成品無明顯合模線，毛邊細微(肉眼不易察覺)，產品有注膠口。
固態矽膠: 原料透明度低，一般呈乳白半透明色，成品合模處的毛邊較明顯，產品無注膠口。
固態矽膠: 原料透明度低，一般呈乳白半透明色，成品合模處的毛邊較明顯，產品無注膠口。
安全性差異
液態矽膠: 由於液態矽膠從原料加工一直到密封包裝皆在潔淨空間甚至無塵室完成，生產階段也是密封投料成型。在密閉管線中進行給料到模腔內，過程完全不與外界接觸，可說是最高程度掌控了產品潔淨度與杜絕環境污染。質地高透純淨無異味，可說是由裡到外的安心保證。
固態矽膠: 同樣是矽膠原料，廣義來說固態矽膠本身也是安全無毒的，之所以較液態矽膠略遜一籌主要體現在兩者加工過程的限制與環境要求差異而造成的潔淨問題，加上固態矽膠透明度較低，容易造成觀感不佳或是摻有雜質不易被發現的問題，此外，固態矽膠原料加工過程需添加硫化劑等助劑，往往會有氣味產生等現象。
固態矽膠: 同樣是矽膠原料，廣義來說固態矽膠本身也是安全無毒的，之所以較液態矽膠略遜一籌主要體現在兩者加工過程的限制與環境要求差異而造成的潔淨問題，加上固態矽膠透明度較低，容易造成觀感不佳或是摻有雜質不易被發現的問題，此外，固態矽膠原料加工過程需添加硫化劑等助劑，往往會有氣味產生等現象。
液態矽膠與固態矽膠的定位
了解液態矽膠與固態矽膠從原料加工過程到成型工藝的差別後，各位就能明白這兩者之間並不能一概而論去作比較，而是視產品的結構、功能甚至市場定位與預算來選擇較合適的原料與製程。比方說，液態矽膠射出成型所需溫度相對較低，130度即可，這種情況下就特別適合應用在不耐高溫的塑膠包膠成型，單就這點來看，液態矽膠比固態矽膠更有優勢。假設另一種情況是產品本身不是外觀件，對於尺寸公差精度不太要求，那就不一定需要採用製作成本相對高昂的液態矽膠，簡單來說，如固態矽膠加工的方式可以接受的話就沒必要選擇液態矽膠加工工藝了。這也說明了為何液態矽膠的優點那麼多，但到了目前為止工業與科技電子業的製造生產都還是以固態矽膠為主的原因。
液態矽膠與固態矽膠的應用
液態矽膠應用情境
- 食品級原料需接觸食物與人體或親膚需求如母嬰用品和廚房器皿。
- 高透明度與可視度要求的產品如潛水用品、蛙鏡、氧氣面罩。
- 醫療用途涉及高生物相容原料如醫材器具、診斷輔材、人體侵入式矽膠植入件。
- 技術門檻高且有無塵室生產要求，符合液態矽膠製作工法的單件如光學產品。
固態矽膠應用情境
- 工業雜件、汽車配件等非複雜結構的內組件、O型圈、矽膠防塵蓋、矽膠防塵塞等等。
- 產品有多色、大量後製程加工的產品如搖控器按鍵、儀器操作面板按鈕等。
- 開發預算不高且製造工藝簡單，無須使用液態矽膠的低價產品。
- 需求數量不大的小量客製化產品。
液態矽膠與固態矽膠比較表
| 液態矽膠 | 固態矽膠 | |
|---|---|---|
| 原料加工 | 上線前已調配完成，密封桶裝 | 上線前仍需自行調配添加輔劑，開放式箱裝 |
| 產品公差 | 精密，幾近無毛邊 | 較大，毛邊明顯 |
| 產品外觀 | 高透亮，無明顯合模線 | 半透偏霧，有明顯合模線 |
| 製程工藝 | 先閉模後進料，機器自動作業 | 先進料後閉模，人工手動作業 |
| 製造技術 | 技術門鑑高 | 技術門鑑低 |
| 環境汙染 | 低((生產過程不產生廢料) | 較高(生產過程產生的廢料較多) |
| 應用範圍 | 高精度要求且量大產品 | 非外觀件且公差容忍大並有預算考量的產品 |
結論
今天的文章為您介紹液態矽膠的成型方式與特色，我們可以瞭解到液態矽膠與固態矽膠各有自己適合的應用情境，如果能為產品選用正確及合適的生產製程與原料，就可以發揮其最大的價值；上陽電子在矽橡膠產品製造領域深耕多年，客戶交付的專案從前期的模具開發設計、矽膠原料選擇、開模、製造到交貨都可以得到我們最大程度的品質掌控與保障，如果有需要請聯繫上陽電子，我們會有專人為您服務！
