液态硅胶（LSR）的注射速度是影响成型质量的核心工艺参数之一，其对成型的影响主要体现在充模效率、材料流动行为、界面结合及缺陷控制等方面，具体分析如下：

一、注射速度对 LSR 成型的核心影响

1. 充模能力与填充均匀性

高速注射（50-150 mm/s）：
LSR 具有剪切变稀特性（粘度随剪切速率升高而下降，如剪切速率从 10³ s⁻¹ 升至 10⁴ s⁻¹ 时，粘度可下降 40%-60%），高速注射可显著降低熔体粘度，提升流动性，尤其适合薄壁结构（壁厚≤0.5mm）、复杂型腔或长流程模具，避免 “短射”（填充不足）。
▶ 案例：在穿戴设备表带包胶成型中，高速注射（100 mm/s）可使 LSR 在 0.3mm 薄壁处的填充时间缩短 30%，填充率从 85% 提升至 99%。

低速注射（10-30 mm/s）：
熔体粘度较高，流动阻力大，易导致填充不完全（尤其远离浇口的区域），但有利于排气，减少因湍流引起的气泡卷入，适合厚壁制品或对表面质量要求极高的光学部件。

2. 表面质量与缺陷控制

高速注射风险：
高速流动易引发湍流，导致熔体包裹空气形成气泡、气纹，或因剪切发热（局部温度升高 5-10℃）造成焦烧（提前固化），尤其在流道狭窄处（如点浇口）。
▶ 典型缺陷：耳机硅胶耳塞表面出现 “银纹”，多因高速注射时空气未及时排出所致。

低速注射风险：
熔体前沿推进过慢，可能因冷却效应（模具温度≤80℃时）导致粘度回升，形成熔接痕（两股熔体汇合处强度下降 20%-30%），或因滞留时间过长引发材料降解（尤其含铂金催化剂的 LSR 在高温下停留超 30 秒）。

3. 界面结合强度与机械性能

高速注射优势：
高剪切速率使 LSR 快速铺展并渗入基材表面微米级缺陷或锚点结构（如喷砂金属表面的凹坑、塑料粗化后的沟槽），增强机械咬合效应，结合强度可提升 15%-25%（剥离测试值从 6N/cm 升至 7-8N/cm）。

低速注射优势：
熔体流动平稳，可减少对基材（尤其是易变形塑料如 PC、ABS）的冲击应力，避免因应力集中导致的基材开裂或界面分层，适合高精度装配部件。

4. 生产效率与能耗

高速注射可缩短充模时间（从常规 10 秒降至 5 秒以内），配合快速固化工艺（如模具温度 120℃，固化时间 15 秒），显著提升产能（周期缩短 30%），但需匹配设备射速能力（建议注射机最大射速≥200 mm/s）。

低速注射虽降低缺陷风险，但可能延长成型周期，增加能耗（模具加热时间延长），需在质量与效率间平衡。

二、注射速度优化策略

1. 分段注射技术（核心方案）

低速启动（20-30 mm/s）：填充流道及浇口区域，避免高速冲击导致的流道磨损或熔体飞溅。

高速切换（80-120 mm/s）：进入型腔后快速填充，利用剪切稀化效应降低粘度，确保薄壁区域充模完整。

低速保压（10-20 mm/s）：填充至 90% 型腔时切换低速，减少过填充导致的飞边，同时通过保压（压力 60-100 MPa）补偿固化收缩（LSR 线性收缩率约 0.3%-0.5%）。
▶ 控制要点：切换位置需精准（建议在距型腔末端 10-15mm 处切换），避免高速到低速的 “压力断层”。

2. 匹配材料特性与模具设计

高硬度 LSR（ Shore A 50-80）：粘度较高（≥10⁴ cps），需提高注射速度（≥80 mm/s）以克服流动阻力，避免充模不足。

多浇口模具：各浇口注射速度需均衡（差异≤10%），防止熔体前沿 “竞流” 导致的熔接痕偏移或强度弱化。

排气设计协同：高速注射时，需在型腔末端开设0.02-0.03mm 深排气槽（宽度 3-5mm），或采用透气钢（孔隙率 15%-20%），确保空气在高速流动中及时排出。

3. 温度 - 速度耦合控制

模具温度≥100℃时：LSR 流动性提升，可适当降低注射速度（50-80 mm/s），避免因温度高、速度快导致的熔体过热分解（铂金催化剂失效温度≥150℃）。

薄壁制品（壁厚≤0.3mm）：采用 ** 高速 + 高温（模具 120℃）** 组合，使熔体在 3 秒内完成充模，防止中途冷却（LSR 固化起始温度约 80℃）。

4. 缺陷针对性调整

短射 / 填充不足：逐步提升注射速度（每次增加 10 mm/s），直至填充完整，同时检查流道尺寸（建议主流道直径≥6mm，分流道≥4mm）。

气泡 / 气纹：若高速注射导致湍流，可降低射速至 50-60 mm/s，或在气泡位置增加排气槽；若低速注射仍有气泡，需检查原料脱气是否充分（建议真空脱气压力≤100Pa，时间≥10 分钟）。

三、关键参数参考范围

制品类型

注射速度（mm/s）

适用场景举例

剥离强度目标值（N/cm）

薄壁包胶件（≤0.5mm）    80-150    手机按键、穿戴设备表带    ≥8    

厚壁制品（≥2mm）    30-60    密封件、医疗硅胶导管    ≥6    

高精度光学部件    20-40    镜头保护圈、光学透镜包胶    ≥7    

复杂结构多色成型    分段注射（20→100）    双色表带、汽车按键组合件    ≥9    

四、总结

注射速度是 LSR 成型的 “动态调节阀”，需结合材料粘度、制品结构、模具设计及表面质量要求综合设定。通过分段注射、高速填充薄壁 + 低速控制缺陷、温度 - 速度耦合优化，可有效平衡充模效率与成型质量，实现从 “经验试模” 到 “精准工艺” 的升级。核心逻辑在于：利用 LSR 剪切变稀特性提升流动性，同时通过速度梯度控制抑制缺陷，最终达成无缺填充、界面强化、效率最优的成型目标。

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