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五金包硅胶
来源: | 作者:agriculture-100 | 发布时间: 2025-10-23 | 11 次浏览 | 分享到:
五金包硅胶是一种将金属零件通过模具注射成型技术包裹在硅胶内部的工艺,形成兼具两者优点的整体部件。外部硅胶提供柔软、弹性、绝缘和密封特性,内部金属则负责结构支撑、导电或连接功能。该技术广泛应用于厨房用品(如硅胶铲、杯盖)、消费电子(遥控器按键、智能手表壳)、医疗设备(呼吸面罩、手术器械)及工业零件(密封件、减震垫)。工艺流程包括金属件清洁、喷砂、涂覆底涂剂以增强粘接,再经模具定位、硅胶注射、加热固化和检验。核心挑战在于确保硅胶与金属的牢固粘合,需依赖专用底涂剂和精准的模具设计,同时需应对材料热膨胀差异并提升生产效率。优点包括功能集成、提升用户体验、简化装配和提高可靠性。

五金包硅胶”指的是将金属(有时也包括其他硬质材料如塑料)零件通过模具注射成型的方式,完全或部分地包裹在硅胶内部,使两者结合成为一个坚固的整体部件。

这是一个在工业设计中广泛应用的技术,下面为您详细解析。

一、什么是五金包硅胶?

核心概念:在模具中放入预先加工好的金属件,然后合模,将液态硅胶注射到模具型腔内,硅胶在加热条件下固化,从而与金属件牢固地结合在一起。

最终产品特点

  • 外部:是柔软、有弹性、触感舒适、绝缘、密封的硅胶。

  • 内部:是坚硬、起结构支撑、导电或连接作用的金属件。

  • 结合体:兼具两者的优点,实现单一材料无法达到的功能。

二、主要应用领域

这种工艺使得产品功能与用户体验得到了完美结合。

  1. 厨房用品与餐具

    • 硅胶铲、勺、打蛋器:金属部分提供强度和支撑,硅胶部分不伤锅具、耐高温、易清洗。

    • 硅胶杯盖:金属环提供结构强度和密封所需的刚性,硅胶提供密封和绝缘。

    • 刀具手柄:金属刀柄(骨架)包裹硅胶,提供极佳的防滑和舒适握感。

  2. 消费电子与电器

    • 遥控器按键:金属触点(如锅仔片)被包在硅胶键帽下,实现可靠导电和舒适手感。

    • 智能手表/手环表壳:金属中框或外壳与硅胶表带一体成型,提升产品质感和可靠性。

    • 电器密封圈/部件:金属件作为安装或连接结构,硅胶部分实现防水、防尘、减震密封。

  3. 医疗与食品设备

    • 呼吸面罩:金属接头被包在医用级硅胶中,确保密封性和生物相容性。

    • 奶瓶瓶身:金属装饰环或结构件与硅胶瓶身结合。

    • 手术器械手柄:提供无菌、防滑、舒适的操作体验。

  4. 工业零件

    • 密封件:如O型圈带有金属骨架,用于高压、高密封要求的场合。

    • 减震垫:金属安装座被包在硅胶中,用于设备减震。

    • 连接器:金属引脚被精密地包在硅胶内,起到绝缘和保护作用。

三、工艺流程(以液态硅胶注射成型LSR为例)

  1. 五金件预处理(关键步骤)

    • 清洁:去除金属表面的油污、灰尘和氧化物。

    • 喷砂/打磨:增加金属表面的粗糙度,增大结合面积。

    • 涂覆底涂剂:这是最核心的一步。在金属表面涂上一层专用的粘合剂(底涂剂),它能与金属表面和硅胶同时产生强大的化学键合力。底涂剂的选择直接决定了包胶的牢固程度。

  2. 模具准备

    • 将预处理好的五金件精确地放置在模具的指定位置(通常称为“镶件”)。

  3. 合模与注射

    • 关闭模具,将两个组分的液态硅胶在混合器中充分混合,然后通过注射机以高压注射进模具型腔。

  4. 加热固化

    • 模具保持一定的温度(通常为120°C - 200°C),硅胶在模具内进行热硫化反应,从液体变为固体。

  5. 开模与取件

    • 硫化完成后,打开模具,取出包胶完成的产品。

  6. 二次加工与检验

    • 修剪毛边、进行拉力测试(测试硅胶与金属的结合力)、全检等。

四、技术难点与核心要点

  1. 粘接牢固度(最关键的挑战)

    • 原因:硅胶与金属是两种极性完全不同的材料,天生不粘合。

    • 解决方案:完全依赖底涂剂。必须根据金属材质(不锈钢、铜、铝等)和硅胶类型(LSR,HTV)选择合适的底涂剂,并严格控制涂覆工艺。

  2. 模具设计

    • 需要考虑五金件的精准定位和固定,防止在注射压力下移位。

    • 流道设计要确保硅胶能均匀、顺畅地填充到五金件周围,避免缺料或气泡。

  3. 热膨胀系数差异

    • 金属和硅胶的热膨胀系数相差巨大。在冷却过程中,收缩不一致可能导致产品变形或产生内应力。需要在设计和工艺参数上进行调整补偿。

  4. 生产效率

    • 液态硅胶的硫化时间通常很短,这就要求整个流程(尤其是放镶件和取件)必须高效,以实现自动化生产。

五、优点总结

  • 功能集成:将结构件与密封、绝缘、减震、触感等功能融为一体。

  • 提升用户体验:柔软的硅胶提供了极佳的手感、防滑性和美观度。

  • 简化装配:减少了后续组装步骤,降低了整体生产成本。

  • 高可靠性:一体成型避免了胶水粘接可能存在的老化、脱胶问题,密封性和耐久性更好.


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