矽膠模具

同義詞: 矽膠模型|silicone mold

矽膠模具是指使用模具液體矽膠作為原材料製作的帶有內部空腔的矽橡膠模塊,在大多數情況下,可以將液體鑄造材料倒入或註入腔體中,等待硬化即可製成型模具腔形狀的固體物體。通常有單片式矽膠模具和雙片式(陰陽)矽膠模具,單片式矽膠模具通常用於製造具有平坦底面和正角幾何形狀的物品,例如肥皂、蠟燭、文化石、鞋模等模具,雙片式模具矽膠模具通常用於更複雜的幾何形狀,如機械零件、人物雕塑和雕塑等。

矽膠模具

一、工藝原理

矽膠模具製作工藝是一種採用另一種硬模具作為模型複制出來的軟模具,該工藝也叫翻模,硬質模具在製作過程中通常稱為母模,母模可通3D打印或CNC製作出來。

二、製作材料

大多數矽膠模具是由一種叫做室溫硫化(RTV)的雙組分液體矽膠原料製成,還有些是由一種叫做高溫硫化(HTV)矽橡膠模壓製成的。對於RTV矽橡膠原料分為縮合型和加成型兩類。

三、模具種類

1、單腔矽膠模具

單腔矽膠模具適合用於規則簡單的產品製作,這種類型的矽膠模具通常使用灌注模的方式製作而面,製作工藝較為簡單,常見的用途包括肥皂、蠟燭、小公仔、混凝土、文化石、石膏等。

單腔矽膠模具

2、多腔矽膠模具

多腔矽膠模具是在單腔矽膠模具為了提升作業效率、節省成本的一種工藝。

多腔矽膠模具

3、雙片矽膠模具

具有復雜幾何形狀的雕塑、雕像、原型和最終用途零件可以使用兩部分矽膠塊模俱生產。

雙片矽膠模具

四、模具特性

靈活性:矽膠是一種用途廣泛、易於使用的材料,矽橡膠模具具有良好的柔韌性和彈性,能夠製造結構複雜、無脫模斜度、甚至負角和深槽的零件。有機矽不僅作為一種天然脫模劑,而且本身非常靈活。所以你可以反複使用它們而不必擔心破損。固化樹脂可以很容易地從矽膠模具中取出。

細節複製:矽膠模具可以復製而不會失去原始的複雜性,因為液體矽膠原料可以捕捉到最細微的細節,甚至連指紋也不例外。

耐用性:矽膠模具具有相當長的庫壽命,可以多少重複翻模使用,這通常會抵消矽橡膠的較高成本。

穩定性:矽膠模具可在高溫或低溫(-50℃至250℃)下使用而不會降解或翹曲,使其適用於烹飪等應用。

五、製作工藝

每種矽膠材料有各自的特性,成型方式不一樣,因此製作工藝也不盡相同,下面概述了三種矽膠原材料製作矽膠模具的工藝流程。

1、矽膠膩子

矽膠膩子材料分為兩部分,每部分大約是標準膩子的厚度。使用時,將 A 部分和 B 部分等量切開,然後將它們混合,在手掌中混合。每個部分都是不同的顏色,因此一旦顏色完全混合而沒有任何大理石花紋,矽膠就已正確組合。只需將厚膩子放在原件周圍。五分鐘就搞定了。固化後足夠厚,通常不需要母模或模具盒,這是矽膠膩子的另一個好處。

2、模具液體矽膠(室溫硫化矽膠)

第 一步:模框製作

根據母模大小製作合適的模框,注意四周要密封好,否則會造成液體矽膠從縫隙滲出。

第二步:固定母模

將母模固定在模框正中間,不固定可能會造成倒膠後模具移位或上浮,固定好後可在母模噴上脫模劑以防粘模造成脫模困難。

第三步:配製矽膠

根據模具大小取適量矽膠,按矽膠配比混合併攪拌均勻,目前市場常見的縮合型矽膠配比為100:2,加成型矽膠配比為1:1,具體請根據購買的包裝上的說明進行操作配比。

第四步:真空脫泡

如有條件,雙組分液體矽膠充分混合攪拌後,應當使用真空泵進行真空脫泡處理,以消除固化後過多的氣泡。

第五步:倒膠固化

將真空脫完泡的液體矽膠倒入模框,放置平整處等待固化,一般來說溫度越高矽膠固化會越快。

3、固態矽膠(高溫硫化矽膠)

固態矽膠需要在高溫下成型,使用固態矽膠原料製作矽膠模具通常使用模壓成型。通常是將HTV矽膠原料經過混練機均勻攪拌成混煉膠,將模具再移入硫化成型機內,然後閉模加壓,使其成型並固化或硫化,再經脫模得矽膠模具製品。

六、模具硬度

矽膠模具有軟的或硬的。肖氏A硬度通常在0到60之間,但無論軟硬,都具有彈性。

  • 0-15 Shore A:非常柔軟,但撕裂強度稍弱。
  • 20-40 Shore A:表示中等彈性。這種材料的廣泛柔韌性與相對良好的尺寸穩定性相輔相成。
  • 40-60 Shore A:表示高硬度矽膠。它更能抵抗壓力,但也很脆弱。

至於哪種硬度最適合取決於您​​的製作項目,並且在某種程度上也是一個反複試驗的問題。越軟的矽膠模具,工件就越容易從矽膠模具中取出。然而,由於高彈性和低脆性,矽膠模具的韌性較差且容易變形。

七、應用

在鑄造、烘焙和其他需要模具的活動中,矽膠模具始終是首選。這源於這些模具非常易於使用的基本事實。矽膠模具有許多不同的用途。一些最常見的包括家庭應用、兒童玩具、烘焙或烹飪工具、蠟燭模具和醫療用途。以下是一些使用矽膠模俱生產產品的行業和應用示例:

1、原型設計和發明

高精度和高性能的模具製造和鑄造材料,每次都能達到極致的精度。因此,矽膠模具是原型階段實現快速、準確和低成本樣品採集的絕佳選擇。

2、珠寶設計

珠寶商使用定制的矽膠模具在蠟中復製手工雕刻或3D打印的圖案,使他們能夠逐步淘汰為每件新作品製作蠟雕圖案的耗時勞動,但仍繼續用蠟鑄造。這為批量生產提供了重大飛躍,使熔模鑄造的規模化工作成為可能。由於矽膠模具可以捕捉到精細程度的細節,因此珠寶商可以製作出具有華麗細節和復雜幾何形狀的作品。

3、消費品

創作者使用矽膠模具製作許多定制工藝品,例如肥皂和蠟燭。

4、食品相關

製作您自己的定製或個性化巧克力模具,甚至製作軟糖或蛋糕模具。由於矽膠可以承受高達250℃的溫度,因此矽膠模具也可以用於烹飪。鬆餅和紙杯蛋糕等小型烘焙食品可以在矽膠模具中很好地成型。

5、DIY項目

藝術愛好者經常使用矽膠模具來製作獨特的作品。

八、安全及養護

矽膠模具是環保安全的。它是無毒的,因此對環境相對溫和。這就是為什麼矽膠經常被用來製作小孩子的烤盤或奶嘴之類的東西的原因之一。但是,並非所有液態矽橡膠成型品都適合與食品一起使用。如果您正在製作計劃用於食品的模具(如巧克力模具甚至冰盤),您將需要選擇食品級矽膠(鉑金固化矽橡膠)。因為這種矽膠是經過FDA批准的。

清洗矽膠模具時,建議不要使用洗碗機專用的強力清潔劑、起泡劑和除臭劑。如果使用漂洗助劑洗滌,模具表面可能會出現白色塗層,並且在隨後的烘焙食品中可能會出現風味變化。但是,模具的性能和安全性並沒有受到影響。為了消除這個問題,我們建議將產品在水中煮幾分鐘。

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