硅膠模具全面解析:從制作工藝到應用場景的完整指南(2025最新版)
一、硅膠模具的基本概念
硅膠模具是以液體硅橡膠為基礎材料,通過添加固化劑或采用AB雙組分1:1混合后,在室溫或加熱條件下交聯成型的高彈性模具。憑借其優異的耐溫性能(-60℃至250℃)、高撕裂強度和可控的收縮率,已成為食品烘焙、工藝品復制和工業樣品制作等領域的理想選擇。
二、制作工藝全流程
-
原型處理:對3D打印、CNC加工或手工制作的原型進行精細打磨,并噴涂脫模劑
-
材料配比:
-
縮合型:基礎膠與固化劑按100:1至100:5比例混合
-
加成型:AB兩組分嚴格按1:1比例配比
-
-
真空脫泡:在-0.08 MPa真空環境下處理3-5分鐘,確保無氣泡
-
澆注成型:小件采用灌注法,大件或浮雕制品使用分層刷涂工藝
-
固化處理:室溫下4-24小時,或60-80℃加熱2-4小時加速固化
-
后期處理:沿分型面精確剝離,修整邊緣,優質模具尺寸偏差可控制在0.3%以內
三、產品分類體系
-
按固化方式:RTV室溫硫化(縮合/加成)、HTV高溫硫化
-
按結構設計:單片模、雙片陰陽模、多腔模、翻模
-
按硬度等級:Shore A 10-80,低硬度易脫模,高硬度尺寸穩定
-
按功能特性:食品級(符合GB 4806.11-2016)、透明級、導電級、耐高溫級
四、關鍵性能參數
| 性能指標 | 常規范圍 | 測試標準 |
|---|---|---|
| 線收縮率 | 0.2-1.0% | ISO 2786 |
| 撕裂強度 | 10-50 kN/m | ASTM D624 |
| 耐溫范圍 | -60~+250℃ | IEC 60068 |
| 硬度范圍 | Shore A 15-80 | ASTM D2240 |
| 透光率 | 50-90%(2mm厚度) | ASTM D1003 |
五、主要應用領域
-
食品烘焙:馬卡龍墊、巧克力模具,符合FDA/LFGB標準,可重復使用2000次以上
-
工藝品制作:樹脂模型、蠟燭、石膏制品,紋路復制精度達±0.05 mm
-
工業樣品開發:聚氨酯件小批量試產,較CNC加工周期縮短50%
-
醫療教學:透明氣道模型,支持134℃高溫蒸汽滅菌
六、優勢與局限性分析
產品優勢:
-
卓越彈性:可完美復制復雜倒扣結構,無需設計拔模斜度
-
耐高溫性:烘焙模具可耐受230℃烤箱溫度,無有害物質析出
-
低收縮率:加成型收縮率小于0.2%,尺寸穩定性優異
使用局限:
-
機械強度有限:不適用于高壓注射成型,通常使用壽命低于100模次
-
成本考量:小批量生產經濟性好,大規模生產仍推薦金屬模具
-
抗損傷性:使用時需避免尖銳物件,防止割傷
七、選購與使用指南
-
硬度選擇:浮雕制作推薦30-40A,實心件澆注建議50-60A
-
認證要求:食品級需提供GB/FDA檢測報告,醫療級需ISO 10993認證
-
收縮控制:加成型收縮率<0.2%,縮合型一般<1%
-
存儲條件:25℃以下陰涼干燥環境,避免陽光直射,保質期12個月
八、常見問題解答
Q:硅膠模具能否直接放入烤箱使用?
A:食品級HTV模具可耐受230℃,但應避免直接接觸明火;RTV模具建議使用溫度不超過150℃
Q:模具表面出現油狀物質是什么原因?
A:縮合型固化過程會產生微量硅油,用酒精擦拭即可;加成型無此現象
Q:模具變粘如何處理?
A:通常因超過保質期或存儲溫度>35℃導致交聯密度下降,建議更換新模具
九、總結
硅膠模具在小批量生產、復雜造型復制和快速樣品開發領域具有不可替代的優勢。通過準確把握材料硬度、收縮特性和耐溫參數,并嚴格按照規范進行制作和存儲,可以充分發揮這一彈性復制技術的最大價值,在保證安全性的同時實現最佳成本效益。
如需獲取更多關于硅膠模具制作技術、材料選擇和行業動態的最新信息,歡迎持續關注我們的專業內容更新。