硅胶精密注塑：设备、模具与材料要求
在高端制造领域快速发展的新时代，硅胶精密注塑凭借材料的优异特性（耐高低温、耐老化、生物相容性等），在医疗、电子、
新能源等领域的应用日益广泛。与传统塑料注塑不同，硅胶材料的高粘度、硫化反应特性对设备性能、模具精度和材料控制提
出了特殊要求。本文从设备配置、模具设计和材料选择三个核心维度，系统阐述硅胶精密注塑的技术要求，为高质量硅胶制品
生产提供技术参考。
一、硅胶精密注塑设备的核心要求
1. 硅胶精密注塑设备需针对硅胶材料特性进行专业化设计，与传统塑料注塑机存在显著差异。
塑化系统需采用专用螺杆结构，通常为无剪切或低剪切设计，螺杆长径比控制在 12-16:1 之间，避免硅胶在塑化过程中提前硫化。
2. 螺杆材质需选用镀铬或氮化处理的高强度合金，表面粗糙度控制在 Ra0.2μm 以下，减少材料滞留和降解风险。
3. 温控系统要求更高精度，料筒温度需分段控制，针对液体硅胶（LSR）通常设置在 40-60℃，高温硫化硅胶（HTV）则需 80-120℃
预热段。温度控制精度需达到 ±1℃，避免局部过热导致的提前交联。
4. 注射系统需具备低速高压特性，注射速度可低至 0.5mm/s，压力最高达 200MPa，确保高粘度硅胶均匀填充微小型腔。新时代设备
普遍集成伺服电机驱动和闭环控制系统，通过压力、速度多段控制实现注射过程的精准调控，重复精度可达 ±0.5%。
5. 硫化成型单元需配备高效加热装置，模具温度控制范围通常为 150-200℃，温差控制在 ±2℃以内，保证硅胶硫化反应充分且均匀。
先进设备还集成在线监测系统，实时采集压力、温度曲线，通过 AI 算法优化工艺参数。
二、硅胶精密注塑模具的关键设计要求
1. 硅胶的流动性差、硫化收缩特性（收缩率 1.5-3%）对模具设计提出严苛要求，需在结构、材料和精度控制上进行特殊处理。
2. 模具材料需选用耐高温、高强度钢材，常用 S136 或 H13 热作模具钢，经淬火处理后硬度达到 HRC50-55，确保在长期高温高压环境
下的尺寸稳定性。型腔表面需进行镜面抛光，粗糙度控制在 Ra0.02μm 以下，减少硅胶流动阻力和制品脱模阻力。
3. 型腔与浇注系统设计需遵循 “低阻力、均流道” 原则。主流道直径通常比塑料模具大 20-30%，浇口位置需靠近厚壁区域，采用扇形
或薄膜浇口减少流动阻力。对于复杂结构制品，需通过 CAE 仿真优化流道布局，确保熔体填充均匀。
4. 排气系统至关重要，硅胶注塑易包裹空气产生气泡，需在熔体最后填充位置设置深度 0.01-0.03mm、宽度 3-5mm 的排气槽，同时在
分型面预留 0.005-0.01mm 的排气间隙。新时代模具常集成真空辅助排气装置，进一步降低气泡缺陷率。
5. 精度控制需考虑硅胶收缩特性，模具设计时需精确计算收缩补偿量，关键尺寸公差控制在 ±0.01mm 以内。导向机构采用高精度导柱
导套，配合间隙≤0.005mm，确保合模精度。对于微型硅胶制品，模具需采用电铸或激光加工技术实现微米级结构成型。
三、硅胶精密注塑的材料性能要求
1. 硅胶材料的性能直接决定制品质量，需根据应用场景选择合适类型并严格控制材料特性。
2. 材料类型选择需匹配工艺需求：液体硅胶（LSR）具有流动性好、硫化速度快的特点，适合精密微型制品，如医疗微导管、电子密封件；
高温硫化硅胶（HTV）机械强度高，适合大型结构件，但需更长硫化时间。新时代功能性硅胶材料快速发展，如导热硅胶（导热系数
1-5 W/(m・K)）、导电硅胶（体积电阻率 10⁻³-10⁻¹Ω・cm）等，拓展了应用边界。
3. 关键性能指标需严格把控：硬度范围通常为 Shore A 20-80，根据密封或结构需求选择；拉伸强度需≥7MPa，断裂伸长率≥300%，
确保制品力学性能稳定；耐温性能需满足使用环境要求，普通硅胶耐温 - 60 至 200℃，特种硅胶可达到 - 100 至 300℃。
4. 材料纯度控制对高端领域至关重要：医疗级硅胶需符合 USP Class VI 或 ISO 10993 标准，重金属含量≤10ppm，无邻苯类增塑剂；
食品接触级硅胶需通过 FDA 21 CFR 177.2600 认证。材料批次稳定性需控制在 ±5% 以内，避免因性能波动影响生产一致性。
5. 预处理要求不可忽视：固体硅胶需提前炼胶除泡，液体硅胶需在密封环境中储存（温度 25±5℃），使用前需脱泡处理（真空度
≤-0.095MPa，时间 10-15 分钟），确保材料中无气泡杂质。
结语
在高端制造升级的新时代，硅胶精密注塑对设备、模具和材料的协同要求日益提高。通过配置专业化注塑设备、优化模具结构设计、严格控制
材料性能，可实现硅胶制品的高精度、高一致性生产。随着智能化技术与新材料的不断融合，硅胶精密注塑将在医疗微创、柔性电子、新能
源密封等高端领域发挥更重要的作用，推动精密制造产业向更高水平发展。
