硅胶模具

同义词: 硅胶模型 silicone mold
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  • 来源: 硅之家
  • 作者: 硅小秘
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硅胶模具是指使用模具液体硅胶作为原材料制作的带有内部空腔的硅橡胶模块,在大多数情况下,可以将液体铸造材料倒入或注入腔体中,等待硬化即可制成型模具腔形状的固体物体。通常有单片式硅胶模具和双片式(阴阳)硅胶模具,单片式硅胶模具通常用于制造具有平坦底面和正角几何形状的物品,例如肥皂、蜡烛、文化石、鞋模等模具,双片式模具硅胶模具通常用于更复杂的几何形状,如机械零件、人物雕塑和雕塑等。

硅胶模具

一、工艺原理

硅胶模具制作工艺是一种采用另一种硬模具作为模型复制出来的软模具,该工艺也叫翻模,硬质模具在制作过程中通常称为母模,母模可通3D打印或CNC制作出来。

二、制作材料

大多数硅胶模具是由一种叫做室温硫化(RTV)的双组分液体硅胶原料制成,还有些是由一种叫做高温硫化(HTV)硅橡胶模压制成的。对于RTV硅橡胶原料分为缩合型和加成型两类。

三、模具种类

1、单腔硅胶模具

单腔硅胶模具适合用于规则简单的产品制作,这种类型的硅胶模具通常使用灌注模的方式制作而面,制作工艺较为简单,常见的用途包括肥皂、蜡烛、小公仔、混凝土、文化石、石膏等。

单腔硅胶模具

2、多腔硅胶模具

多腔硅胶模具是在单腔硅胶模具为了提升作业效率、节省成本的一种工艺。

多腔硅胶模具

3、双片硅胶模具

具有复杂几何形状的雕塑、雕像、原型和最终用途零件可以使用两部分硅胶块模具生产。

双片硅胶模具

四、模具特性

灵活性:硅胶是一种用途广泛、易于使用的材料,硅橡胶模具具有良好的柔韧性和弹性,能够制造结构复杂、无脱模斜度、甚至负角和深槽的零件。有机硅不仅作为一种天然脱模剂,而且本身非常灵活。所以你可以反复使用它们而不必担心破损。固化树脂可以很容易地从硅胶模具中取出。

细节复制:硅胶模具可以复制而不会失去原始的复杂性,因为液体硅胶原料可以捕捉到最细微的细节,甚至连指纹也不例外。

耐用性:硅胶模具具有相当长的库寿命,可以多少重复翻模使用,这通常会抵消硅橡胶的较高成本。

稳定性:硅胶模具可在高温或低温(-50℃至250℃)下使用而不会降解或翘曲,使其适用于烹饪等应用。

五、制作工艺

每种硅胶材料有各自的特性,成型方式不一样,因此制作工艺也不尽相同,下面概述了三种硅胶原材料制作硅胶模具的工艺流程。

1、硅胶腻子

硅胶腻子材料分为两部分,每部分大约是标准腻子的厚度。使用时,将 A 部分和 B 部分等量切开,然后将它们混合,在手掌中混合。每个部分都是不同的颜色,因此一旦颜色完全混合而没有任何大理石花纹,硅胶就已正确组合。只需将厚腻子放在原件周围。五分钟就搞定了。固化后足够厚,通常不需要母模或模具盒,这是硅胶腻子的另一个好处。

2、模具液体硅胶(室温硫化硅胶)

第 一步:模框制作

根据母模大小制作合适的模框,注意四周要密封好,否则会造成液体硅胶从缝隙渗出。

第二步:固定母模

将母模固定在模框正中间,不固定可能会造成倒胶后模具移位或上浮,固定好后可在母模喷上脱模剂以防粘模造成脱模困难。

第三步:配制硅胶

根据模具大小取适量硅胶,按硅胶配比混合并搅拌均匀,目前市场常见的缩合型硅胶配比为100:2,加成型硅胶配比为1:1,具体请根据购买的包装上的说明进行操作配比。

第四步:真空脱泡

如有条件,双组分液体硅胶充分混合搅拌后,应当使用真空泵进行真空脱泡处理,以消除固化后过多的气泡。

第五步:倒胶固化

将真空脱完泡的液体硅胶倒入模框,放置平整处等待固化,一般来说温度越高硅胶固化会越快。

3、固态硅胶(高温硫化硅胶)

固态硅胶需要在高温下成型,使用固态硅胶原料制作硅胶模具通常使用模压成型。通常是将HTV硅胶原料经过混练机均匀搅拌成混炼胶,将模具再移入硫化成型机内,然后闭模加压,使其成型并固化或硫化,再经脱模得硅胶模具制品。

六、模具硬度

硅胶模具有软的或硬的。肖氏A硬度通常在0到60之间,但无论软硬,都具有弹性。

  • 0-15 Shore A:非常柔软,但撕裂强度稍弱。
  • 20-40 Shore A:表示中等弹性。这种材料的广泛柔韧性与相对良好的尺寸稳定性相辅相成。
  • 40-60 Shore A:表示高硬度硅胶。它更能抵抗压力,但也很脆弱。

至于哪种硬度最适合取决于您​​的制作项目,并且在某种程度上也是一个反复试验的问题。越软的硅胶模具,工件就越容易从硅胶模具中取出。然而,由于高弹性和低脆性,硅胶模具的韧性较差且容易变形。

七、应用

在铸造、烘焙和其他需要模具的活动中,硅胶模具始终是首选。这源于这些模具非常易于使用的基本事实。硅胶模具有许多不同的用途。一些最常见的包括家庭应用、儿童玩具、烘焙或烹饪工具、蜡烛模具和医疗用途。以下是一些使用硅胶模具生产产品的行业和应用示例:

1、原型设计和发明

高精度和高性能的模具制造和铸造材料,每次都能达到极致的精度。因此,硅胶模具是原型阶段实现快速、准确和低成本样品采集的绝佳选择。

2、珠宝设计

珠宝商使用定制的硅胶模具在蜡中复制手工雕刻或3D打印的图案,使他们能够逐步淘汰为每件新作品制作蜡雕图案的耗时劳动,但仍继续用蜡铸造。这为批量生产提供了重大飞跃,使熔模铸造的规模化工作成为可能。由于硅胶模具可以捕捉到精细程度的细节,因此珠宝商可以制作出具有华丽细节和复杂几何形状的作品。

3、消费品

创作者使用硅胶模具制作许多定制工艺品,例如肥皂和蜡烛。

4、食品相关

制作您自己的定制或个性化巧克力模具,甚至制作软糖或蛋糕模具。由于硅胶可以承受高达250℃的温度,因此硅胶模具也可以用于烹饪。松饼和纸杯蛋糕等小型烘焙食品可以在硅胶模具中很好地成型。

5、DIY项目

艺术爱好者经常使用硅胶模具来制作独特的作品。

八、安全及养护

硅胶模具是环保安全的。它是无毒的,因此对环境相对温和。这就是为什么硅胶经常被用来制作小孩子的烤盘或奶嘴之类的东西的原因之一。但是,并非所有液态硅橡胶成型品都适合与食品一起使用。如果您正在制作计划用于食品的模具(如巧克力模具甚至冰盘),您将需要选择食品级硅胶(铂金固化硅橡胶)。因为这种硅胶是经过FDA批准的。

清洗硅胶模具时,建议不要使用洗碗机专用的强力清洁剂、起泡剂和除臭剂。如果使用漂洗助剂洗涤,模具表面可能会出现白色涂层,并且在随后的烘焙食品中可能会出现风味变化。但是,模具的性能和安全性并没有受到影响。为了消除这个问题,我们建议将产品在水中煮几分钟。

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