一、硅膠材料特性

  A.硅膠原料一般為凝膠狀，有點(diǎn)類似于橡皮泥，無(wú)色半透明，無(wú)味。

  B.其主要特點(diǎn)是既耐高溫(最高300℃)又耐低溫(最低-100℃)，是目前最好耐寒、耐高溫橡膠;同時(shí)電絕緣性優(yōu)良，對(duì)熱氧化和臭氧的穩(wěn)定性很高，化學(xué)惰性大。缺點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度較低，耐油、耐溶劑和耐酸堿性差，較難硫化，價(jià)格較貴。使用溫度：-60℃～+200℃。以上是手冊(cè)中對(duì)硅橡膠的說(shuō)明。

  C.使用溫度：如上文所敘，一般設(shè)定為-40℃——200℃，在短時(shí)間作用時(shí)可達(dá)230℃。

  D.老化問(wèn)題：耐油、耐酸堿性較差，與受力情況關(guān)系不大。

  E.粘接問(wèn)題：在未作表面處理前，除用硅膠類產(chǎn)品作粘合劑與硅膠類零件粘合外，與其它零件粘全必須經(jīng)過(guò)表面活化，膠面硫化處理才能粘牢。凡是能與橡膠發(fā)生硫化反應(yīng)或使之交聯(lián)的物質(zhì)統(tǒng)稱為硫化劑，又稱為交聯(lián)劑。硫化劑種類很多，而且還在不斷增加，已經(jīng)使用的硫化劑有硫黃、硒、碲、含硫化合物、金屬氧化物、過(guò)氧化物、樹(shù)酯、醌類和胺類等。

  F.材料硬度：膠件按邵氏硬度在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上理論上可在10度到80度之間選擇。能方便找到的一般在20度到70度，最常用的是40到50度。

  二、硅膠制品生產(chǎn)工藝

  A、原料形狀及顏色

  B、經(jīng)過(guò)配色混煉后由乳白色硅膠變位各種顏色的片料

  C、混煉整形后，將原料壓成條，裁成一條一條的料。

  D、硫化成型。

  E、修整，拆邊，檢查，包裝。

  三、產(chǎn)品尺寸及特性

  A、極限尺寸：最厚處可做到15~20MM，如果是球體，可做到直徑30MM。一般厚度推薦尺寸為不大于3MM，當(dāng)大于3MM時(shí)，將花費(fèi)更多的硫化時(shí)間而增加成本。最薄處理論上可達(dá)0.2MM，但設(shè)計(jì)中一般取最薄0.3MM，推薦0.4MM。

  B、相對(duì)尺寸：在厚度差異上，最薄處與最厚處建議不要超過(guò)3倍。此類問(wèn)題主要取決于材料硫化時(shí)對(duì)溫度與壓力的要求。

  C、縮水率。硅膠材料的縮水率與材料的硬度有關(guān)，廠家提供的次料多在1.022~1.042之間，對(duì)于40到50度的材料，一般取1.03的縮水率。相對(duì)于塑膠，硅膠制品不會(huì)因縮水而產(chǎn)生類似的明顯表面缺陷。

  D、尺寸精度：因硅膠制品多為一模多穴，相對(duì)于塑膠制品其穴數(shù)非常多。因此在尺寸控制上沒(méi)有塑膠制品那樣方便。一般精度為正負(fù)0.1，高精度產(chǎn)品為正負(fù)0.05。當(dāng)配合用于與塑膠件的孔與按鍵之間的配合時(shí)，間隙最小取單邊0.1，推薦值為單邊0.2。

  E、外形設(shè)計(jì)：對(duì)于膠套類零件，一般按產(chǎn)品的外形圖給模廠提供原始圖即可，配合的問(wèn)題作出說(shuō)明，由模廠自行決定。一般情況下，視產(chǎn)品大小，膠套與產(chǎn)品的配合一般為單邊小0.2~0.5的負(fù)偏差。

  四、模具結(jié)構(gòu)

  A.模具厚度上限，暫定250mm,尺寸可達(dá)500X500，產(chǎn)品在模具區(qū)最大可做到400X400。結(jié)構(gòu)一般分上模，下模，底板，頂板，頂桿、模芯、鉸鏈及其它輔助零件。在硅膠產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意其模具及生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)：

  B.脫模：硅膠制品的脫模可直接強(qiáng)脫。對(duì)于無(wú)設(shè)計(jì)缺陷的產(chǎn)品強(qiáng)脫的尺寸要求主要在于模芯最大處與脫模時(shí)最小收口處的周長(zhǎng)比，對(duì)于55°以下的產(chǎn)品可做到2-3倍，需強(qiáng)制脫模的部位不可以存在裂口及開(kāi)口處的尖角。因硫化時(shí)要求在攝氏180度的溫度下，脫模的工作除模具自身的上下分開(kāi)外，幾乎全是手動(dòng)。因此在零件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮脫的方便快速。以免因脫模時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而影響零件的硫化質(zhì)量和生產(chǎn)效率。因硅膠的脫模方式主要為手動(dòng)，其頂板的動(dòng)作行程也很小，所以硅膠模具與塑膠模具相比沒(méi)有斜頂。一般也不設(shè)置抽芯。

  C.模芯的固定：與塑膠模具不同，硅膠模具的模芯一般在開(kāi)模取零件時(shí)隨同產(chǎn)品零件一同取下的。所以在模芯的固定與準(zhǔn)確定位上較塑膠模難于處理，對(duì)模芯的鋼度要求較高。一般將模芯做在一起，一次固定所有模芯?；?qū)⒛Ｐ就ㄟ^(guò)輔助用具，使其能快速定位。因在合模過(guò)程中存在很大的壓力，所以要嚴(yán)防模芯移動(dòng)。

  D.抽芯：一般不能自動(dòng)走行位，但可強(qiáng)脫，抽芯只用于小尺寸結(jié)構(gòu)。關(guān)于抽芯的設(shè)置與塑膠模具類似，但在開(kāi)模時(shí)是手動(dòng)取出的。另外，抽芯要占據(jù)模具內(nèi)較大的空間，這在一模多出的硅膠模中不僅加工復(fù)雜，且對(duì)模具空間利用率低。所以盡可能不用抽芯。

  E.形狀：硅膠產(chǎn)品在表面完整的時(shí)候韌性很大，但一但存在裂縫，在外力作用下裂縫將迅速擴(kuò)張。也就是說(shuō)，硅膠制品對(duì)裂縫非常敏感?？紤]到這些問(wèn)題，在硅膠零件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意：所有位置不能有尖角，以免應(yīng)力集中產(chǎn)生裂縫。

  F.自拆邊：自拆邊的主要作用：容納多余的膠料;便于模具排氣;便于修剪飛邊。自拆邊一般由處于零件分型面處的一圈薄邊及相應(yīng)的較為結(jié)實(shí)的撕邊。薄邊部分厚度一般取0.1~0.2，撕邊部分厚度一般取0.8，寬度一般取1~2MM。

  G.嵌件：硅膠制品內(nèi)可安置各類嵌件，但應(yīng)注意幾個(gè)問(wèn)題：一是所嵌零件表面應(yīng)作前期預(yù)處理，主要是表面硫化或表面活化。否則嵌件與膠件將難以牢固聯(lián)接。二是嵌件的固定定位問(wèn)題，在豎直方向可單向固定，但其它方向必須全面固定。以免在全模過(guò)程中嵌件移動(dòng)。三是嵌件周邊的膠厚。對(duì)于全面包膠(所有表面都包膠，因此無(wú)法給嵌件定位的情況)的零件，嵌件周邊至少要用0.5MM的膠厚。對(duì)于有定位的嵌件，周邊膠層厚度應(yīng)在0.4MM以上。

  H.其它輔助工藝：與注塑類似，先將要注膠的零件固定好，合上第一層模以控制注膠時(shí)原料不會(huì)污染未設(shè)計(jì)注膠的部位。再合第二層模，將膠料壓成型。

  滾膠工藝：先將膠料手工預(yù)成型入模。此工藝可用于全面包膠的情況。

  浸膠：膠(橡膠)體原料為流體，將工件多次浸入原料內(nèi)。在內(nèi)層原料硫化后再浸下一次，直到達(dá)到設(shè)計(jì)厚度。

  滴膠：原料有較好的流動(dòng)性，類似于油漆，常溫硫化。模具較簡(jiǎn)單，一般手工操作，在第一層快固化時(shí)涂下一次

  L.多色產(chǎn)品：A分次硫化2套模,B手工配色，一次硫化。

  以免混色導(dǎo)電膠結(jié)合、二次硫化硅膠與硅膠(橡膠)可不做處理直接硫化粘合

  五、硬度的測(cè)量及工具

  測(cè)量橡膠硬度最普遍采用的儀器稱為肖氏(又稱邵爾)硬度計(jì)。用一個(gè)彈簧將一金屬壓頭壓入材料的表面，并測(cè)量它能穿入多深。該儀器測(cè)量的穿入深度為零至0.100英寸。標(biāo)尺上的讀數(shù)為零則意味著壓頭穿入了極限深度，而讀數(shù)為100則意味著穿入深度為零。有各種不同硬度范圍和自動(dòng)化程度的肖氏硬度計(jì)。

  使用最普遍的標(biāo)度之一是肖氏A級(jí)標(biāo)度。肖氏A級(jí)硬度計(jì)有一個(gè)較鈍的壓頭和彈力中等的彈簧。當(dāng)讀數(shù)在90以上時(shí)，肖氏A級(jí)硬度計(jì)就變得不是很精確。對(duì)于此類較硬的材料，則使用肖氏D級(jí)硬度計(jì)。它有一個(gè)銳利的壓頭和彈力很強(qiáng)的彈簧，可以穿入較深的深度。

  當(dāng)測(cè)量更硬的塑料時(shí)，就使用壓頭更銳利和彈力更強(qiáng)的硬度計(jì)，例如洛氏硬度計(jì)。而在相反的另一極端，則使用肖氏00級(jí)硬度計(jì)，以測(cè)量軟的凝膠和泡沫。

  大多數(shù)材料都能承受住起初的壓力，但隨著時(shí)間的推移，由于發(fā)生蠕變和松弛而會(huì)屈服。硬度計(jì)的讀數(shù)可以即時(shí)讀取，也可以在某一特定的延遲時(shí)間后、通常是5至10秒鐘后讀取。即時(shí)讀數(shù)總是會(huì)顯示出比延遲讀數(shù)較高(或較硬)的讀數(shù)。延遲讀數(shù)不僅對(duì)材料的硬度而且對(duì)其彈性而言，均更有代表性。一種較弱、彈性較差的材料，比那些較強(qiáng)、較有彈性的材料更容易發(fā)生蠕變。

  硅膠制品廠為了保證數(shù)據(jù)的有效性，需要有精確的測(cè)試步驟。為了獲得精確的讀數(shù)，您必須得有一個(gè)表面很平整而且足夠厚的試件，以免壓頭受支撐表面的影響。通常所要求的厚度是0.200英寸，但對(duì)于變形較小的硬性材料，當(dāng)厚度較薄時(shí)，也能精確地測(cè)試。