液态硅胶（LSR）包胶产品出现短射（欠注）是注塑成型中常见的缺陷，其成因涉及模具设计、工艺参数、材料特性、设备状态及环境控制五大维度。以下结合行业标准与实战经验，从核心原因、解决方案及典型案例三方面进行系统解析：

一、核心原因深度解析

1. 模具设计与结构缺陷

浇口设计不合理：

浇口尺寸过小（如直径＜0.8mm）或数量不足，导致 LSR 流动阻力过大。例如，某医疗导管模具因浇口直径仅 0.5mm，注射压力需提升至 150MPa 才能填充，远超 LSR 推荐范围（60-100MPa），最终因压力过高导致模具变形1。

浇口位置偏离填充路径，导致 “远端短射”。如某 FPC 包胶模具浇口位于中央，而边缘区域因流动距离过长（＞150mm）出现填充不足8。

流道堵塞或残留：

冷流道内残留固化硅胶（如停机后未及时清理），阻碍 LSR 流动。某汽车传感器模具因流道残留导致每 10 模次出现 1 次短射，清洁后良率提升至 98%9。

排气系统失效：

排气槽深度＜0.02mm 或宽度＜3mm，无法排出型腔空气。例如，某消费电子按键模具因排气槽深度仅 0.01mm，导致型腔压力过高（＞80MPa），LSR 无法填充薄壁区域7。

复杂结构未设计辅助排气（如透气钢或镶针），导致空气滞留。某医疗导管模具采用透气钢（孔隙率 15%）后，短射率从 30% 降至 5%23。

2. 工艺参数调控不当

注射压力不足：

未根据制品投影面积计算注射压力（公式：注射压力 = 型腔压力 × 安全系数）。例如，投影面积 100cm² 的制品，若型腔压力 100MPa，需注射压力≥120MPa（安全系数 1.2），但某工厂误用 80MPa 压力导致短射17。

注射速度过慢：

LSR 注射速度＜30mm/s 时，材料在流道内提前冷却。某 LED 透镜模具将注射速度从 20mm/s 提升至 80mm/s 后，短射率从 25% 降至 3%16。

保压时间过短：

保压阶段持续时间不足，导致材料回流。例如，某密封圈模具保压时间从 5 秒延长至 15 秒后，短射率下降 50%11。

模具温度过低：

LSR 铂金催化体系需模具温度≥80℃，若温度＜60℃，材料粘度增加 3 倍以上。某医疗导管模具因模具温度仅 50℃，导致 LSR 流动性不足21。

3. 材料与混合问题

LSR 粘度异常：

粘度＞20,000 mPa・s（如 LSR9150-50）时流动性差。某精密包胶模具将 LSR 粘度从 15,000 mPa・s 降至 8,000 mPa・s 后，短射率从 20% 降至 5%15。

A/B 组分混合不均：

静态混合器失效（如叶片磨损），导致材料未充分交联。某工厂因混合器叶片断裂，出现局部未硫化区域，短射率高达 40%22。

材料过期或受潮：

材料存放超过 6 个月或暴露在湿度＞60% 环境中，导致硫化速度变慢。某批次 LSR 因受潮，硫化时间从 30 秒延长至 60 秒，短射率增加 30%10。

4. 设备与操作故障

注射螺杆磨损：

螺杆与料筒间隙＞0.1mm，导致 LSR 回流。某注塑机因螺杆磨损，每次注射量波动 ±0.5g，短射率从 5% 升至 15%12。

喷嘴堵塞：

喷嘴孔径＜1.5mm 或残留固化硅胶，阻碍材料流动。某工厂因喷嘴堵塞，每生产 50 模次出现 1 次短射，清洁后问题解决16。

锁模力不足：

锁模力＜型腔压力 × 投影面积 ×1.2。例如，投影面积 80cm² 的制品，若型腔压力 100MPa，需锁模力≥96T，某工厂误用 80T 锁模力导致模具微开，LSR 泄漏17。

5. 环境与预处理问题

FPC 表面污染：

FPC 未烘烤（水分＞0.5%）或残留脱模剂，导致 LSR 无法润湿表面。某 FPC 包胶模具因未烘烤，短射率从 5% 升至 20%，烘烤后恢复正常14。

车间温度波动：

环境温度＜18℃或＞30℃，影响 LSR 粘度稳定性。某工厂将车间温度控制在 22±2℃后，短射率从 18% 降至 3%1。

二、系统性解决方案

1. 模具优化

浇口设计：

浇口直径≥0.8mm，长度≤5mm，采用扇形或梯形浇口提升流动性。

复杂制品（如网孔结构）采用多点进胶，缩短流动距离8。

流道与排气：

冷流道温度控制在 30-40℃，避免 LSR 提前固化。

排气槽深度 0.02-0.03mm，宽度 3-5mm，间距≤20mm，复杂区域使用透气钢23。

2. 工艺参数精细化调控

注射参数：

注射压力：60-100MPa（普通件）、80-120MPa（精密件）。

注射速度：30-150mm/s（薄壁件需＞100mm/s）。

保压压力：注射压力的 60-80%，保压时间 5-20 秒16。

温度控制：

模具温度：铂金体系 80-150℃，过氧化物体系 160-180℃。

嵌件预热：不锈钢 / 铜件 120-140℃，铝件 80-100℃2。

3. 材料与设备管理

LSR 筛选：

普通件选择粘度 5,000-10,000 mPa・s，精密件选择 8,000-20,000 mPa・s。

检查材料有效期（通常 12 个月），存储湿度＜40%15。

设备维护：

每月检查螺杆与料筒间隙，磨损＞0.1mm 需更换。

每季度校准注射量精度，误差＜±1%12。

4. 环境与预处理

FPC 预处理：

烘烤条件：80-100℃，4-8 小时，避免水分残留。

清洁处理：使用异丙醇擦拭表面，去除油污与脱模剂14。

车间环境：

温度 22±2℃，湿度 40-60%，避免灰尘污染1。

三、典型案例与行业数据

效果

医疗导管包胶    远端短射率 25%    1. 浇口直径从 0.5mm 增至 0.8mm；
2. 注射速度从 30mm/s 提升至 80mm/s。    短射率降至 3%    

汽车传感器密封件    嵌件周边短射    1. 嵌件预热温度从 80℃提升至 120℃；
2. 保压时间从 5 秒延长至 15 秒。    短射率从 18% 降至 2%    

消费电子按键    薄壁区域短射    1. 排气槽深度从 0.01mm 调整至 0.02mm；
2. 模具温度从 60℃提升至 100℃。    短射率从 20% 降至 5%    

四、工具与标准参考

模流分析：使用 Moldflow Insight 预测流动波前与压力分布，优化浇口布局8。

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：

注射压力范围：60-120MPa（参考天沅 TYM-W4040 注塑机）。

锁模力范围：55-250T（参考爱科 AT-DS 系列注塑机）。

通过模具 - 工艺 - 材料 - 设备 - 环境的闭环优化，可将 LSR 包胶产品短射率控制在 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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