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液态硅胶包PC和固态硅胶包PC(二次注塑 / 双色包胶)生产工艺全解析

来源:深盈精密发布时间:2026-06-23

一、工艺定义与产品结构说明

硅胶包 PC 是硬胶 PC 基材 + 软质液态 / 固态硅胶复合一体成型工艺,行业分两大路线:固态硅胶模压包 PC、液态硅胶 lsr 注塑包 PC;核心原理:先注塑 PC 硬件做骨架,再将硅胶包覆在 PC 表面,依靠硅胶与 PC 界面附着力结合,实现硬支撑 + 软触感、防滑、密封、缓冲一体化零件。

适用产品:手机壳、充电外壳、手柄、仪器按键、防水密封圈、耳机壳、家电控制面板等。

基材基础特性要点(工程师前置管控)

PC:聚碳酸酯,高刚性、透明、耐冲击,但表面惰性极强,硅胶直接包覆极易分层脱胶,必须做表面活化处理;不耐高温,长期超过 120℃易变形、水解。

硅胶:固态混炼硅胶(模压 160~180℃)、液态 LSR(注塑 110~150℃);与 PC 热膨胀系数差异大,成型温度、保压、冷却需精准匹配。

二、两种主流工艺完整生产流程

路线 1:固态硅胶模压包 PC(中小批量、厚胶层、低成本)

工序 1:PC 基材注塑成型(前置硬胶工序)

原料准备:PC 颗粒烘干,110~120℃烘烤 4h,去除水分(含水会导致 PC 银丝、气泡,同时破坏后续粘接);如需增强附着力,PC 原料可添加硅烷相容剂。

注塑参数:料筒 260~290℃,模温 80~100℃;低压低速填充,减少内应力(内应力大会导致包胶后 PC 开裂、翘曲)。

后处理:PC 件去水口、披锋,全检裂纹、缩水、变形;PC 半成品常温存放,避免油污、脱模剂污染(脱模剂是脱胶头号元凶)。

工序 2:PC 件表面活化处理(核心粘接工序,缺一不可)

PC 惰性表面无极性基团,硅胶无法物理吸附,必须活化,三种成熟方案:

底涂处理(最通用、量产首选)

打磨:包覆区域 400~800 目砂纸轻微拉丝,增大微观接触面;除尘清洗。

脱脂:IPA 无水酒精擦拭 / 超声波清洗 5min,去除油污、粉尘;60℃烘干完全脱水。

涂硅胶专用底涂剂(硅烷偶联剂):毛刷 / 自动喷涂薄涂一层,常温风干 15~30min 或 60℃烘烤 10min,底涂膜不可发白、积油、漏涂。

等离子表面活化(高端无底涂方案)

真空等离子机轰击 PC 包覆面,打断分子键、生成羟基极性基团,提升附着力;优势无溶剂、环保,适合透明 PC 件;设备成本高。

火焰处理:仅大面积厚胶产品,火焰轻扫表面,易烧黄透明 PC,慎用。

关键禁忌:PC 件处理后 24h 内必须包胶,超时表面重新吸附灰尘、水汽,附着力暴跌。

工序 3:固态硅胶备料

混炼硅胶切料,按产品重量裁切硅胶料片;添加硫化剂(双 25 硫化剂,适配 165~175℃模温)。

硅胶预热:60~80℃烘软,提升流动性,减少包胶气泡。

工序 4:模压包胶成型(油压机平板硫化)

模具预热:上下模升温至 165~175℃,模温均匀 ±5℃。

放件:清洁模具型腔,将预处理 PC 件精准定位嵌入模具治具(定位槽 / 卡扣限位,防止 PC 受压移位翘曲);放入硅胶料片。

合模硫化:

低压预压 5s,排气 3 次,排出型腔空气(气泡会造成硅胶与 PC 分层);

高压保压硫化:压力 120~160kg/cm²,硫化时间依据胶厚:1mm 胶层 80~120s,每增加 0.5mm 加 30s。

开模取件:模具降温小幅开模,人工 / 机械手取出复合半成品。

工序 5:后硫化(二次烘烤,提升粘接 + 硅胶物性)

半成品放入烘箱,120℃烘烤 1~2h,完成硅胶深度硫化,同时促进底涂剂与 PC、硅胶化学键结合,大幅提升耐剥离、耐水煮性能。

工序 6:后加工与全检

去毛边:冷冻修边 / 手工冲切硅胶飞边,禁止拉扯硅胶(避免界面剥离);

性能抽检:剥离测试、水煮测试(80℃水煮 2h 不分层为合格)、高低温循环测试;

外观检验:气泡、缺胶、溢胶、PC 发白开裂、脱胶不良筛选。

路线 2:液态硅胶 LSR 注塑包 PC(大批量、薄壁精密、自动化)

液态硅胶双组份 A/B 胶,设备精准计量注射,成型效率高于模压,薄胶(0.2~1.5mm)产品首选,手机外壳、精密按键主流工艺。

工序 1:PC 硬胶预埋注塑模具(双色模 / 预埋模两种结构)

双色注塑机:一套模具分两个工位,第一工位注塑 PC,动模旋转至第二工位,直接注射 LSR 包覆;自动化程度最高,无需二次人工放 PC 件。

预埋式单模:单独注塑 PC 半成品,预处理后人工 / 机械手放入 LSR 模具预埋治具,适合小批量多规格。

工序 2:PC 前处理(同固态工艺,底涂 / 等离子活化)

LSR 硅胶同样依赖硅烷底涂粘接,透明高端产品优先等离子处理,避免底涂溶剂腐蚀 PC 表面发白。

工序 3:LSR 原料配比与注射准备

LSR A 胶(含铂催化剂)、B 胶(交联剂)1:1 自动计量混合,添加色母;

混合后真空脱泡,消除胶内气泡,防止包胶界面空洞分层。

工序 4:LSR 注塑包覆成型

模具温度:冷流道板常温 25~40℃,型腔模温加热 110~140℃(LSR 硫化温度低于固态硅胶,保护 PC 不变形);

注射参数:低速高压注射,射速缓慢防止冲跑 PC 预埋件;保压 50~80bar,硫化时间 20~60s(薄壁件 20s 即可成型);

冷却开模:型腔带水路快速冷却,PC 基材不会长期高温软化变形。

工序 5:后处理、烘烤、检测

LSR 产品硫化充分,后硫化仅需 100~110℃烘烤 30min;修边、剥离、耐候检测流程同模压工艺。

三、模具结构核心设计要点(硅胶包 PC 工程师重点管控)

PC 定位治具:全包胶 / 局部包胶必须做仿形定位卡槽,承受硅胶注射 / 模压压力,防止 PC 偏移、拱起;薄壁 PC 增加支撑顶针。

排气槽:硅胶流动末端开设 0.03~0.05mm 深排气,杜绝界面气泡分层;PC 边缘增加溢胶槽。

温度分区模具:LSR 模具冷热分离,避免 PC 长期高温变形;固态模压模具需控温均匀,局部高温会烤裂 PC。

浇口设计:LSR 采用扇形薄浇口,减少注射冲击;固态模压采用料腔式进料,硅胶均匀包裹 PC。

脱模设计:模具型腔做哑光 / 蚀纹,禁止使用油性脱模剂,如需脱模仅用干性喷雾,且喷涂后需擦拭 PC 粘接区。

四、常见不良、成因与工程师改善方案

1. 硅胶与 PC 分层脱胶(最高发不良)

成因:PC 未烘干、表面油污、底涂漏涂 / 失效、等离子超时、硫化温度不足、脱模剂污染;

改善:PC 充分烘干、全工序无尘脱脂、严格管控底涂烘烤时间、成型后必须二次硫化。

2. PC 产品开裂、发白、翘曲变形

成因:PC 内应力大、成型温度过高、硫化时间过长、硅胶压力挤压 PC;

改善:PC 注塑低速低压降低内应力;降低硅胶成型温度、缩短硫化时长;模具增加 PC 支撑定位。

3. 硅胶内部 / 界面气泡

成因:排气不足、硅胶含水、PC 水汽挥发、预压排气次数少;

改善:加宽加深排气槽、原料充分干燥、增加多次预压排气。

4. 缺胶、薄胶不均

成因:硅胶投料不足、模温过低、注射速度慢、PC 定位遮挡流道;

改善:调整投料重量、提升型腔温度、优化 PC 治具流道布局。

五、工艺核心管控总结(硅胶包 PC 工程师作业标准)

粘接是第一核心:PC 表面活化 + 硅烷底涂 / 等离子处理是工艺生命线,无活化必脱胶;

PC 控温保护:PC 耐热差,全程规避 130℃以上长时间高温,控制注塑、硫化、烘烤温度;

全流程防污染:脱模剂、油污、粉尘、水汽都会破坏界面结合,车间无尘管控;

应力释放:PC 注塑消除内应力,包胶后低温后硫化,平衡硅胶收缩与 PC 变形;

可靠性验证:量产前必须完成剥离力、水煮、高低温、耐摩擦老化测试,确认复合结构使用寿命。

以上就是广东盈泰高精密技术有限公司液态硅胶包胶工程师提供的液态硅胶包 PC和固态硅胶包PC(二次注塑 / 双色包胶)生产工艺技术要点。我们广东盈泰有10多年的硅胶包PC塑胶件生产经验,如果您有相关的产品定制生产需求,可以和我们联系咨询。