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什么是硅胶复模工艺？

2025-11-19 10:46:573d打印小知识0人已围观

简介硅胶复模工艺（又称真空复模、硅胶模灌胶工艺）是一种基于硅胶模具的快速复制技术，核心是通过硅胶复刻原始模型的结构细节，再用液态材料灌注成型，实现小批量、高精度的产品复制，广泛

硅胶复模工艺（又称真空复模、硅胶模灌胶工艺）是一种基于硅胶模具的快速复制技术，核心是通过硅胶复刻原始模型的结构细节，再用液态材料灌注成型，实现小批量、高精度的产品复制，广泛用于研发样品和小批量生产。
一、核心定义与本质
它是快速成型技术的重要分支，不属于传统量产工艺。本质是 “用硅胶做中间模具，批量复制原始模型”，介于 3D 打印（单件快速成型）和注塑成型（大规模量产）之间，平衡了速度、成本和精度。
二、完整工艺流程（9 个关键步骤）
原始模型准备：先制作母模（原始模型），材质可是 3D 打印件（树脂、PLA）、CNC 手板、金属件或实物样品，需保证表面光滑、细节完整（有缺陷需打磨修补）。
模框设计与固定：根据母模尺寸定制模框（常用木板、亚克力板），将母模固定在模框底部，预留浇注口、排气口（避免后续灌胶产生气泡）。
硅胶选型与调配：选择合适硬度的硅胶（常用邵氏 A 10-30 度，软硅胶适合复杂纹理，硬硅胶耐用性强），按比例混合硅胶基胶与固化剂，搅拌均匀后静置或真空脱泡（去除搅拌产生的气泡）。
硅胶灌注与固化：将脱泡后的硅胶缓慢倒入模框，完全覆盖母模，再次真空脱泡（防止模具内部产生气泡），然后常温或加温固化（常温需 4-8 小时，加温可缩短至 1-2 小时）。
开模与母模取出：硅胶完全固化后，沿预设分割线切开模具（复杂产品需做分片模，避免破坏模具和母模），小心取出母模，模具型腔即复刻了母模的完整结构。
模具预处理：对模具型腔进行清洁，必要时涂抹脱模剂（方便后续产品脱模，保护模具表面）。
浇注材料调配与灌注：选择液态成型材料（常用 PU 树脂、环氧树脂、ABS-like 树脂，也可添加颜料调色），按比例混合材料与固化剂，真空脱泡后，通过浇注口注入硅胶模具型腔。
材料固化：根据材料特性，选择常温固化（1-4 小时）或加温固化（加速固化，提升产品性能），确保材料完全硬化。
脱模与后处理：打开硅胶模具取出产品，修剪浇注口、毛刺，必要时进行打磨、喷漆、丝印等后加工，得到成品。
三、关键材料选型
类别   常用材料   核心作用
模具材料   室温硫化硅橡胶（RTV 硅胶）   复刻母模细节，具备一定弹性和韧性，可反复脱模
成型材料   PU 树脂（最常用）、环氧树脂、ABS 树脂、软胶（TPU-like）   复制产品的主体，可模拟不同硬度、质感（如塑料、橡胶）
辅助材料   固化剂、脱模剂、真空脱泡机、模框板材   促进硅胶 / 树脂固化，方便脱模，避免气泡
四、核心优势与局限
优势
精度高：能还原母模 0.1mm 级细节（如纹理、卡扣、小孔），表面粗糙度可达 Ra 0.8-1.6μm。
速度快：从母模到首件产品仅需 1-2 天，模具制作 + 批量复制比传统模具（如钢模）快 5-10 倍。
成本低：硅胶模具制作成本仅为钢模的 1/10-1/50，适合小批量（10-100 件）生产，无需承担量产模具的高额费用。
材料灵活：可通过不同树脂模拟 ABS、PP、PC、橡胶等多种材质的性能，满足不同产品需求。
局限
模具寿命短：硅胶模具反复使用后会出现磨损、老化，一般寿命为 10-50 件（复杂产品可能仅 5-10 件），无法大规模量产（量产需换钢模 / 铝模）。
耐候性有限：复制件的耐温、耐压、耐化学腐蚀性能，取决于灌注树脂的特性，普遍不如注塑件（如高温环境下易变形）。
依赖手工操作：部分步骤（如开模、灌注）需人工把控，批量一致性略逊于注塑工艺。
五、适用场景与行业
产品研发阶段：快速制作样品用于测试（如结构测试、外观验证、市场调研），比如家电外壳、手机配件、医疗器械原型。
小批量定制：文创产品（盲盒、手办）、汽车内饰件（出风口、装饰条）、工艺品、机器人配件、无人机零件。
替代复杂工艺：形状复杂、曲面多的产品，传统加工难度大，硅胶复模可轻松复制，无需复杂工装。
六、与其他工艺的区别（核心对比）
与 3D 打印：3D 打印适合单件 / 小批量（1-10 件）快速成型，复模适合 10-100 件批量复制，效率更高、成本更低。
与注塑成型：注塑成型适合 1000 件以上量产，模具成本高、周期长；复模适合小批量，灵活度高、投入低。
与 CNC 加工：CNC 适合金属件或高精度硬塑料件，复模适合复杂结构、软质或多种材质模拟的产品，速度更快。