编制单位：东莞市锋彦达电子科技有限公司
适用对象：内部技术人员、新入职工程师、工艺操作员
版本3.0
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第一章：LSR 成型工艺基础
液态硅胶（Liquid Silicone Rubber, LSR）是一种双组分、低粘度、可热固化的有机硅材料。与传统固态硅胶（HTV）相比，LSR 具有更优异的流动性、更快的硫化速度以及更高的尺寸稳定性，是实现精密成型的关键材料。
1.1 LSR 材料特性与选型指南
1.1.1 核心物理特性
低粘度与剪切变稀：LSR 在未硫化前粘度极低（通常在 1000-100000 mPa·s），且具有显著的剪切变稀特性。这意味着在高速注射时，其流动性会进一步增强，适合填充微细结构。
热膨胀系数大：LSR 的热膨胀系数约为普通塑料的 3-4 倍。在模具设计时必须预留足够的收缩率（通常为 2.5%-4.0%），且需考虑不同方向的各向异性。
*自脱模性：大多数 LSR 配方含有内脱模剂，但在高精密或深腔结构中，仍需配合外脱模剂或优化模具表面抛光。
1.1.2 模具设计核心要素
LSR 模具设计与传统塑胶模具有显著差异，核心在于应对低粘度材料的“防漏”与“排气”。
1.2.1 流道系统设计
冷流道 vs 热流道：由于 LSR 在常温下不硫化，通常采用冷流道系统以降低成本。但对于多穴高产模具，建议采用针阀式冷流道，以实现精准控胶和减少废料。
浇口形式：推荐使用 潜伏式浇口或点浇口。浇口直径通常控制在 0.5-1.5mm，以确保注射时产生足够的剪切热，促进局部硫化。
1.2.2 排气与防漏
排气槽深度：LSR 极易产生飞边，排气槽深度应严格控制在 0.01-0.03mm。
真空辅助：对于深腔或复杂结构，必须配置真空排气系统**（真空度 ≤ -0.095MPa），以彻底排出型腔内的空气，防止气泡缺陷。
1.2.3 分型面与定位
全闭环定位：采用圆锥定位或哈夫块定位，确保合模精度在 0.02mm 以内，防止因错位导致的飞边。
分型面选择：尽量将分型面设置在制品的非外观面或非密封面上。
1.3 注塑机台配置与工艺参数设定
1.3.1 专用机台要求
计量系统：必须配备高精度的双组分计量泵，混合比例误差应小于 0.5%。
静态混合器：确保 A/B 组分在进入料筒前充分混合均匀。
温控系统：料筒需具备冷却功能（保持 20-25°C），防止胶料在料筒内预硫化；模温机需具备快速响应能力，控温精度 ±1°C。
第二章：典型案例深度解析（教程式）
本章选取三个具有代表性的工业领域案例，详细拆解从设计到量产的全过程。
2.1 高端光学封装案例：机器人 LiDAR 传感器玻璃+LSR 复合封装
项目背景：某工业机器人激光雷达（LiDAR）模块，要求实现 IP68 防护等级，同时保证激光发射与接收的光学透过率 ≥ 90%。
2.1.1 技术难点
1. 零气泡管理：任何微小气泡都会导致激光散射，影响测距精度。
2. 结合力强化：玻璃滤光片与 LSR 的热膨胀系数差异巨大，易在冷热冲击下脱胶。
3. 光学精度控制：封装后透镜的曲率变化不能超过 0.05mm。
2.1.2 工艺解决方案
表面处理：玻璃件在入模前经过等离子清洗，并涂覆专用硅烷偶联剂底涂，提升化学键合力。
模内定位技术：采用高精度陶瓷吸嘴将玻璃片吸附并固定在模腔内，定位精度控制在 ±0.01mm。
真空注塑：全程在真空环境下（-0.098MPa）进行注射，注射速度采用“慢-快-慢”三段式控制，确保胶料平稳填充。
2.1.3 关键工艺参数
模温：140°C（恒温控制，避免玻璃受热不均炸裂）
注射速度：第一段 5mm/s（填充浇口），第二段 20mm/s（填充型腔），第三段 5mm/s（补缩）
二次硫化：180°C × 4h，彻底去除挥发份，确保护长期光学稳定性。
2.2 汽车精密零部件案例：耐高温车载传感器密封件
项目背景：新能源汽车电池包温度传感器密封圈，要求在 150°C 环境下连续工作 3000 小时无老化、无泄漏。
2.2.1 技术难点
1. 耐老化性能：普通 LSR 在高温下易发生硬化或龟裂。
2. 尺寸稳定性：密封槽间隙极小，制品收缩率波动必须控制在 ±0.1% 以内。
2.2.2 工艺解决方案
材料选型：选用含苯基的高耐热 LSR 牌号，并在配方中添加耐热稳定剂。
模具钢材：选用 S136 不锈钢并进行深冷处理，确保模具在长期高温下的尺寸稳定性。
精密研磨：型腔表面抛光至 Ra≤0.2μm，减少脱模阻力，避免制品拉伸变形。
2.2.3 质量控制要点
压缩永久变形测试：每批次抽检，70°C×22h 压缩变形率需 < 15%。
在线视觉检测：利用 CCD 相机自动识别飞边和缺胶，不良品自动剔除。
2.3 消费电子外观件案例：智能穿戴设备双色包胶手柄
项目背景：高端智能手表表带，采用硬质 PC 骨架 + 软质 LSR 包胶，要求手感细腻、无毛边、结合力强。
2.3.1 技术难点
1. 结合力强化：PC 与 LSR 属于不相容材料，直接包胶极易剥离。
2. 外观零瑕疵：作为外观件，不允许有任何流痕、结合线或油污。
2.3.2 工艺解决方案
底涂处理：在 PC 骨架包胶区域喷涂专用硅胶处理剂，并经 80°C 烘干活化。
嵌件预热：PC 骨架入模前预热至 100°C，减小温差，防止 LSR 接触冷嵌件时过早停止流动。
高速注塑：采用 100mm/s 以上的注射速度，利用剪切热实现瞬间融合。
2.3.3 常见缺陷对策
剥离问题：检查底涂浓度是否均匀，或尝试增加 PC 表面的粗糙度（激光咬花）。
流痕问题：优化浇口位置，采用扇形浇口分散进料。
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第三章：常见缺陷分析与对策
3.1 气泡（Air Traps）
成因：排气不畅、注射速度过快、原料未脱泡。
对策：增加排气槽深度（不超过 0.03mm）、降低注射速度、开启真空辅助、延长原料静置时间。
3.2 缺胶（Short Shot）
成因：注射量不足、流道堵塞、模温过低。
对策**：增加注射行程、清理流道、提高模温、检查计量泵比例。
3.3 飞边（Flash）
成因：合模力不足、模具磨损、注射压力过高。
对策：增加锁模力、修复模具分型面、降低注射压力、优化保压切换点。
3.4 结合力不足（Delamination）
成因：嵌件表面污染、底涂失效、模温过低。
对策：加强嵌件清洗、重新涂覆底涂、提高嵌件预热温度。
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第四章：质量检验与合规性
4.1 检验标准简介
尺寸检验：使用二次元影像测量仪，重点监控关键配合尺寸。
外观检验：在标准光源箱（D65 光源）下，距离 30cm 目视检查。
功能测试：根据产品用途进行气密性测试、拉力测试或光学透过率测试。
4.2 合规性要求
医疗级：必须符合 USP Class VI 或 ISO 10993 生物相容性要求，生产环境需达到十万级洁净室标准。
食品级：必须符合 FDA 21 CFR 177.2600 或 GB 4806.11 食品安全国家标准。
车规级：需通过 IATF 16949 体系认证，并完成 PPAP（生产件批准程序）提交。
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液态硅胶精密成型是一项系统工程，涉及材料、模具、设备、工艺等多维度的协同。希望本教材能为各位同仁提供实用的技术指引，助力公司在高端制造领域持续突破。