一、工艺原理与流程

1. 模具设计
   转注模具包含材料储存腔和型腔，基材预先放置在型腔内。液态硅胶通过压力从储存腔经流道注入型腔，覆盖基材表面并固化1518。模具通常采用单模板设计，重要尺寸集中在一块模板上，确保尺寸稳定性（公差可达 ±0.05mm），优于传统注塑成型的多模板组合结构18。
2. 材料处理
   • 双组分混合：LSR 的 A、B 组分通过静态混合器均匀混合，确保硫化反应充分。
   • 基材预处理：
     • 金属或塑料表面需进行等离子体处理（Ar/O₂混合气体，功率 100W/30s）或喷涂底涂剂（如道康宁 3-6090），提升表面能至≥40mN/m，增强附着力119。
     • 针对 PP/PE 等难粘材质，可采用火焰处理或电晕处理，形成微观粗糙结构以增加机械锁止力1。
3. 成型过程
   • 压力控制：注射压力通常为 60-80MPa，采用阶梯式压力（第一段 80MPa，第二段 50MPa）避免急充导致的气泡或溢胶118。
   • 温度管理：模具温度控制在 120-150℃，确保 LSR 快速硫化（固化时间约 90-180s），同时避免基材过热变形118。
   • 排气设计：模具需开设微排气槽（宽 1-3mm，深 0.004-0.005mm），防止空气滞留影响成型质量18。
4. 脱模与后处理
   • 采用气脱或顶针脱模，减少产品损伤。
   • 飞边厚度需控制在≤0.01mm，可通过二次元测量或视觉检测系统实时监控118。

二、核心优势

1. 高精度与复杂结构适应性
   液态硅胶流动性优异，可填充微米级间隙（如 0.2mm 厚的密封圈），适合生产医疗导管、微型传感器等精密部件17。例如，手机 SIM 卡托的防水密封圈厚度可控制在 0.2mm 以内，且表面无毛刺1。
2. 材料兼容性与长效可靠性
   • 直接与 PC、ABS、金属等基材粘合，无需额外胶水，避免脱胶风险。例如，汽车电子连接器的金属引脚与硅胶密封层可一次成型，耐受 - 40℃至 150℃极端温差17。
   • 硅胶层提供 IP68 级防水防尘，耐盐雾腐蚀（5% NaCl，96h），广泛应用于 Type-C 接口、车灯密封圈等场景17。
3. 生产效率与自动化
   • 成型周期短（数秒至数分钟），适合大批量生产。例如，医疗注射器保护套通过转注成型实现自动化生产，分型线几乎不可见21。
   • 结合闭环控制注塑设备和高速视觉检测，可实时剔除缺陷品，良率提升至 99% 以上1。

三、典型应用场景

1. 医疗领域
   • 精密器械：注射器保护套（壁厚 0.45mm±0.05mm）、导管密封件，采用转注成型确保生物相容性和无菌环境21。
   • 植入物：心脏起搏器电极护套，通过 LSR 的高弹性和抗老化性保障长期可靠性7。
2. 消费电子
   • 防水部件：手机、穿戴设备的接口密封圈，耐受 1 万次插拔测试不渗漏1。
   • 柔性电路：FPC 包胶保护，提供抗弯折和防潮性能，适用于可穿戴设备传感器17。
3. 汽车工业
   • 密封系统：车灯密封圈、发动机舱线束护套，耐受高温油污（150℃）和极端温差循环17。
   • 安全部件：方向盘按键包胶，通过自粘型 LSR（如瓦克 ELASTOSIL® LR 3030）实现无缝触感1。

四、挑战与解决方案

1. 材料与工艺匹配
   • 问题：LSR 与基材热膨胀系数差异大（如 PC 与硅胶 CTE 差异＞50×10⁻⁶/℃），导致应力开裂。
   • 解决：
     • 选用耐温≥250℃的加成型硅胶（如信越 KE-3470）匹配高温塑料1。
     • 优化硫化参数，采用阶梯式升温（先 120℃/60s，再 150℃/120s）减少内应力18。
2. 模具设计与维护
   • 问题：分型面磨损（间隙＞0.03mm）或粗糙度不足（Ra＞1.6μm）导致溢胶。
   • 解决：
     • 研磨分型面至平面度≤0.005mm，粗糙度 Ra≤0.8μm，并增设0.02mm 深止胶位118。
     • 采用锥面定位结构（锥度 3-5°）提高合模精度，减少飞边1。
3. 质量控制
   • 问题：批量生产中尺寸波动或分层。
   • 解决：
     • 建立DOE 实验设计（如 L9 正交表），系统优化温度、压力、时间等因子1。
     • 进行长期可靠性验证（如 - 40℃~85℃高低温循环 50 次），确保界面稳定性1。

五、与其他工艺的对比

六、总结

1. 技术融合：结合 LSR 的弹性与基材的刚性，满足复杂功能需求（如防水、耐温）。
2. 效率平衡：在成本、精度与生产速度之间找到最优解，尤其适合中高端制造业。
3. 创新驱动：推动医疗、汽车、电子等领域的产品升级，如可穿戴设备的柔性封装、新能源汽车的高可靠线束保护。