液态硅胶（LSR）注塑件出现毛边（飞边）是典型的成型缺陷，其成因涉及模具精度、工艺参数、材料特性及设备稳定性等多维度因素。以下结合行业标准与实战经验，从核心成因、解决方案及典型案例三方面系统解析：

一、核心成因分析

1. 模具密封失效

分型面磨损：长期使用后，模具分型面因摩擦或腐蚀出现划痕、凹坑，导致闭合间隙增大（如超过 0.02mm），LSR 低粘度流体（通常＜5000 mPa・s）易从间隙溢出。例如，医疗级 LSR 精密模具需定期检测分型面粗糙度（Ra≤0.4μm），并通过电火花修复磨损部位。

嵌件定位偏差：五金嵌件或 FPC 固定不牢（公差＞±0.05mm），注射时因压力冲击发生位移，导致局部间隙扩大。如汽车传感器包胶模具，需采用定位销 + 卡槽双重固定，确保嵌件位置精度。

排气槽设计不当：排气槽深度＞0.03mm（LSR 适用范围）或宽度＞5mm，可能成为溢料通道。例如，某消费电子按键模具因排气槽过深（0.05mm），导致毛边率高达 20%，后调整至 0.02mm 后良率提升至 95%。

2. 工艺参数失控

锁模力不足：未根据制品投影面积计算锁模力（公式：锁模力 = 型腔压力 × 投影面积 × 安全系数）。例如，投影面积 100cm² 的制品，若型腔压力 100MPa，需锁模力≥120T（安全系数 1.2）。部分 LSR 注塑机锁模力范围为 55-250T3，需匹配模具需求。

注射压力过高：LSR 注射压力通常控制在 60-100MPa，若超过 120MPa，易突破模具密封极限。如某医疗导管模具因注射压力过高（150MPa），导致分型面溢胶，调整至 80MPa 后问题解决。

保压时间过长：保压阶段持续施压可能使 LSR 持续向分型面间隙流动。例如，某密封圈模具保压时间从 15 秒缩短至 10 秒后，毛边减少 50%。

3. 材料与环境因素

LSR 粘度偏低：粘度＜5000 mPa・s 的 LSR 流动性过强，易从微小间隙溢出。可通过添加气相法白炭黑（15-30phr）或调整硅油比例提升粘度。

硫化速度过慢：铂金催化体系硫化时间＞30 秒，可能导致材料在模具中未固化前持续流动。例如，某 LED 透镜模具将硫化温度从 120℃提升至 140℃，硫化时间缩短至 20 秒后，毛边率下降至 5%。

环境温度波动：车间温度＜18℃或＞30℃可能影响 LSR 粘度稳定性。需将环境温度控制在 22±2℃，并通过空调系统维持恒温。

4. 设备与操作问题

射嘴与模具贴合不良：射嘴与模具浇口套同轴度偏差＞0.05mm，导致注射时 LSR 从间隙溢出。需定期校准射嘴位置，并检查浇口套磨损情况。

螺杆计量不准确：螺杆与料筒间隙＞0.1mm，可能导致 LSR 回流，影响注射量精度。如某 LSR 注塑机因螺杆磨损，每次注射量波动 ±0.5g，更换后毛边率从 15% 降至 3%。

脱模剂使用不当：过量喷涂脱模剂（如硅油类）可能降低分型面摩擦力，导致模具闭合时位移。建议采用水性脱模剂，并控制喷涂量（膜厚≤0.1μm）。

二、系统性解决方案

1. 模具优化

分型面处理：

采用镜面抛光（Ra≤0.2μm）或氮化处理（硬度 HV≥600）提升表面光洁度与耐磨性。

分型面设计反锥度结构（角度 1-2°），利用注塑压力增强密封。

排气系统升级：

主排气槽深度 0.02-0.03mm，宽度 3-5mm，间距≤20mm。

复杂结构采用透气钢（孔隙率 15%-20%）或镶针排气（间隙 0.03-0.08mm）。

嵌件固定强化：

采用定位销 + 卡槽 + 弹簧顶针三重定位，公差控制在 ±0.03mm 内。

铜嵌件可增加滚花工艺（深度 0.1-0.2mm），提升与 LSR 的机械咬合力。

2. 工艺参数精细化调控

锁模力计算：

锁模力（T）= 型腔压力（MPa）× 投影面积（cm²）×1.2/1000。

示例：投影面积 80cm²，型腔压力 100MPa，需锁模力≥96T，建议选择 120T 注塑机。

注射速度分级：

低速段（30-60mm/s）填充型腔，高速段（100-150mm/s）填充薄壁区域，避免湍流。

温度控制：

模具温度：LSR 铂金体系 80-150℃，过氧化物体系 160-180℃。

嵌件预热：不锈钢 / 铜件预热至 120-140℃，铝件预热至 80-100℃。

3. 材料与设备管理

LSR 粘度筛选：

根据制品复杂度选择粘度，如精密件（如手机防水件）使用粘度 10000-20000 mPa・s 的 LSR，普通件使用 5000-10000 mPa・s。

设备维护：

每月检查螺杆与料筒间隙，磨损＞0.1mm 需更换。

每季度校准射嘴同轴度，偏差＞0.05mm 需调整。

4. 异常处理与检测

毛边修复：

轻微毛边：采用冷冻修边（-80℃液氮处理）或化学溶胀法（如丙酮浸泡）去除。

严重毛边：需返模重加工，避免二次加工损伤制品。

检测手段：

工业 CT（精度 ±0.01mm）检测内部气泡与毛边位置。

光学测量仪（精度 ±0.001mm）测量分型面间隙。

三、典型案例与行业数据

医疗导管包胶    分型面毛边率 25%    1. 分型面抛光至 Ra≤0.2μm；

2. 锁模力从 80T 提升至 100T；
3. 注射速度从 120mm/s 降至 80mm/s。    毛边率降至 3%    

汽车传感器密封件    嵌件周边溢胶    1. 嵌件定位销直径从 3mm 增加至 5mm；
2. 嵌件预热温度从 80℃提升至 120℃。    溢胶率从 18% 降至 2%    

消费电子按键    薄壁区域毛边    1. 排气槽深度从 0.04mm 调整至 0.02mm；
2. 保压时间从 15 秒缩短至 10 秒。    毛边率从 20% 降至 5%    

四、工具与标准参考

模流分析：使用 Moldflow Insight 预测气穴与溢料风险，优化浇口布局。

行业标准：

GB/T 15114-2023《铝合金压铸件》：分型面投影面积与锁模力匹配要求。

ISO 22304:2019《橡胶 - 硫化特性测定》：硫化时间与温度控制规范。

设备参数：

锁模力范围：55-250T（参考爱科 AT-DS 系列注塑机3）。

注射速度：30-200mm/s（参考沙迪克 GL100-LSR 注塑机4）。

通过模具 - 工艺 - 材料 - 设备的闭环优化，可将 LSR 注塑件毛边率控制在 5% 以下。若问题持续，建议联合材料供应商与模具厂进行失效分析（如 SEM 微观结构观察、FTIR 成分分析），从源头根治缺陷。

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