液態硅橡膠（Liquid Silicone Rubber，lsr）為一種無毒、耐熱性、具高回彈性的柔軟熱固性材料，其流變特性為具低黏度、可快速固化、剪切稀化現象以及較高的熱膨脹系數值。

圖一 盈泰液態硅膠制品廠生產設備：液態硅膠注射機

汽車、醫療行業應用為LSR市場主要驅動力。

根據Data Bridge Market Research研究機構的統計分析，目前全球液體硅橡膠（LSR）市值規模為8.843億美元，預計到2026年，全球LSR市場將以9.1％的年復合增長率增長。

汽車和醫療行業對LSR不斷增長的需求已成為LSR全球市場未來發展的關鍵驅動因素。

報告顯示，液體硅橡膠優異的性能，例如耐高溫、化學惰性和電阻性能增強了其在汽車、電氣和電子、醫療和其他各個領域的廣泛應用。而老齡化的趨勢也正在推動醫療行業對醫療設備和植入物的需求，從而進一步刺激了LSR的市場需求。

該材料的其他優點包括產生較少的廢物，產品尺寸的高穩定性，以及低制造成本和較短的循環周期帶來的大批量生產。因此，它在許多工業和醫療應用中替代了乳膠、玻璃和傳統塑料等材料。

另外，有關對醫療器械和廚具用材料的嚴格監管規范也進一步推動了市場對LSR材料的需求。

冷流道模具助力LSR高效成型

圖一 盈泰液態硅膠制品廠模具生產車間

近年來，隨著LSR成型設備與模具技術的改進，LSR液態硅膠的產品功能得到更多開拓，并且應用范圍更廣闊，涵蓋醫療健康用品、運動和智能設備、電子和機械工程、嬰兒用品、汽車、潛水用品以及密封性應用產品等。

一些當前的應用例子包括LED頭燈、醫療植入物和裝置、廚具、健身追蹤器、烘烤器具和擦拭器刮片以及制造藥物包裝裝置等。

就模具技術方面，近幾年來，冷流道模塑在制造業中的應用得到顯著增長，模具采用冷流道系統能夠充分利用LSR剪切稀化特性，從而達到了無浪費、無飛邊的高效成形。

冷流道模塑越來越多的應用使得LSR制品的產量增加、廢料減少及產品單位成本降低，而業界對LSR成型工藝技術也更加重視。

在冷流道加工中，LSR應保持較低溫度和可流動性，以避免膠料損失。這種加工方法最適用于在清潔的室內環境中生產大小、結構相似的大體積部件。

為此，lsr模具使用冷流道進料系統時，要注意流道要足夠低溫且足夠冷。為了避免漏料或漏膠，針閥裝置通常會安裝在模具部件的表面，射出完成后，針閥立即將封閉射嘴。

目前，LSR材料射出加工所使用的冷流道系統設備有兩種基本類型，即閉合系統和開放系統，這兩種系統各具特色。

射出成型周期中，閉合系統在每一個信道中都會采用“開關銷”或“針閥”來控制LSR橡膠材料的流量。

開放系統則是根據射出壓力大小，利用“收縮嘴”和閥門通道來控制熔膠的流量。開放系統利用通過噴嘴機構或是閥門機構時產生的高剪切速率，在射出壓力降低時，進行節流。

與開放系統相比較，閉合系統最典型的特點是在較低的射出壓力下進行射出充填。

設備中可調控的“節流閥”可以對不平衡的分流道系統以及熔膠的不同剪切稀化性質進行微調；但是缺點是對某些特定大小的射出件和模具，設備上需再增加額外的調整變動。

而通常情況下，開放系統的空模穴充填時間要比閉合系統稍微短一些。開放系統由于分流道和節流噴嘴較小，模穴密度會較高。

分流道設計上要求達到自然平衡，并需與 LSR材料的流變特性嚴格匹配。

因為開放系統的流道尺寸較小，所以通常不建議使用可以調節的“節流器”， 只需普通的閥門機構就可以有很好的控制流量效果，并可以獲得最佳的壓力點。

來看看以下幾個創新LSR冷流道模具技術如何提升液體硅膠這項新材料的生產和應用吧！

圖三 盈泰模具房加工的液態硅膠模具。

提高LSR射出成型穩定性

臺灣宜得世（EDEX）的“VTORⅢ立式轉盤三射硅膠射出機”目前在手機防水件、LED透視鏡頭、醫療產品、電子微小零件等精密領域，都打造了全方位的技術解決方案。

由于LSR射出時流動性高，故LSR硅膠射出在料管組的設計上，與一般熱塑型塑料用料管有很大不同。

宜得世研發的主動式或被動式鎖固式螺桿，在貯料完成后，螺桿可自動進行鎖固動作，該設計可確保LSR硅膠在射出時有良好的計量控制，搭配專利塑流穩定程序設計，更可確保產品的穩定性。

料管冷流道氣動閥針式噴嘴，可精確控制截斷塑流，也可搭配模具冷澆道系統，閥針式開關可確保噴嘴不會溢料，減少LSR的原料浪費，提高LSR射出成型的穩定度。

助力LSR與不同材質二次成型

國內專注熱流道領域的領先企業東莞市貝斯特熱流道科技有限公司（貝斯特），專業研發、生產和銷售熱流道系統，服務于高端熱流道市場，提供整體解決方案。

而除了熱流道解決方案，貝斯特還推出了“另類”的全針閥冷流道系統。據悉，這款冷流道系統將大大推進液體硅膠這項新材料的生產和應用。

比如，液體硅膠能和金屬、塑膠和玻璃等材質二次成型，粘結強度高，同時還能達到穩定的防水性能，還可多次拆卸，更換方便，是手機類，甚至是食品工業、醫療設備中防水構件的好助手。

全針閥冷流道系統則能直接進膠到產品表面，澆口美觀，實現全自動無水口生產。

適合精細零件和大型部件生產

Nexus Timeshot冷流道系統是適用于LSR、HCR、橡膠成型工藝的創新技術，能夠實現最優化的膠料流動，即便是極小量的微注射重量，也能實現無飛邊、無柵，以及無重復的注塑成型。

該冷流道系統通過注射時間控制填充量，通過針閥門系統直接注射，可單獨調節每個腔體（2至128），這意味著每個腔體可以單獨激活或停用。

該系統適用于小型精細零件和大型腔體，可在每個具備瀏覽功能的設備上進行控制和存儲。

該冷流道系統的應用實例是用于威猛巴頓菲爾（WITTMANN BATTENFELD）的全電動EcoPower系列的一款EcoPower 160/350機器上，該機器展示了LSR在汽車領域的應用。

注塑單元采用開放式設計，可方便地集成LSR供料和混合組件。采用全自動32腔模具由德國Momentive公司提供的LSR生產用于汽車行業的接頭密封件，機器配備有Nexus檢查系統。

該系統采用模具制造商提供的最新冷流道技術，大模腔數模具采用TIMESHOT針閥關閉控制，在市場上獨一無二。由配有傳感器系統的抓具完成零件自動脫模。

不浪費材料、回本快

美國Roembke MFG. & Design Inc.是一家提供全面服務的LSR液態硅膠冷流道及模具，以及無飛邊水口橡膠模具的供貨商。

Roembke 同時提供LSR 液態硅膠模冷流道 (閥針和開放式) 系統 (Cold Decks)。Roembke 在設計及制造橡膠無飛邊模具的多年廣泛經驗使得他們的加工能力不斷提升。

Roembke 開發的一種氣動閥針系統可以運行傳統的低粘度物或高稠度彈性體材料如EFDM, FKM 或Vamac。利用這項技術，客戶可以注塑產品而不浪費任何材料。

Cold Runner Decks 冷流道半模可以使材料流動到模腔而不會固化，從而減少材料的損耗。如果模具上使用了閥針或開放式噴咀的冷流道半模，可以完全去除廢料，一般情況可以在6個月內收回成本。

使用冷流道半模生產LSR 液態硅膠產品還有其他好處，周期時間可以減短，從而更好的利用自動化生產。