液態矽膠 LSR 設計：壁厚、分模線與排氣
液態矽膠 LSR 設計若等到試模才處理，通常只剩改模或接受缺陷兩種選擇。設計階段先確認材料、壁厚、脫模、澆口與驗收標準，才能把外觀、尺寸與週期時間一起控制。
- 先確認樹脂與外觀、年需求量、關鍵功能，再決定壁厚與拔模、澆口與排氣、模具動作。
- 文章中的數值用於前期比較；正式規格要回到實際材料、設備與供應商 DFM。
- 首件或小批要確認試模尺寸、外觀缺陷、製程視窗，結果穩定後再放量。
從零件需求與模具結構開始
先把樹脂與外觀、年需求量、關鍵功能寫清楚，後面的材料、製程與成本比較才有共同基準。
從製程角度看 LSR 到底是什麼
LSR 是雙組分、鉑金催化的矽膠，以可泵送的 A、B 兩液供應，在靜態混合器會合，計量進入約 15–25 °C 的冷料筒，再射入 160–200 °C 的熱模，在 10–30 秒內完成交聯。零件頂出時就是成品彈性體——沒有冷卻段、沒有回磨、流道一旦固化在錯的地方也沒有第二次機會。
冷料筒、熱模具——這個反轉是最重要的思維模型。它決定了澆口位置、排氣設計、冷料井、以及模具與射出單元之間的熱隔離方式。
在畫零件之前先決定硬度
硬度決定了壁厚、脫模角、倒扣容忍度與毛邊行為。一個 30 Shore A 的襯墊和一個 70 Shore A 的索環完全不共用同一套設計規則。
液態矽膠 LSR 設計的評估流程
先定義需求，再縮小材料與製程，最後用一致的驗收方式確認。
- 1需求
樹脂與外觀、年需求量、關鍵功能
- 2方案
壁厚與拔模、澆口與排氣、模具動作
- 3驗收
試模尺寸、外觀缺陷、製程視窗
影響成型品質的設計重點
比較方案時，要把壁厚與拔模、澆口與排氣、模具動作放在同一張表上看，不能只比單價。
壁厚、均勻性與固化時間陷阱
LSR 從外向內固化。180 °C 下 1.0 mm 壁厚約 12 秒固化；同一副模具裡 4.0 mm 的厚實區塊，可能 45 秒仍未完全固化，而旁邊的薄壁早已過度固化變脆。
LSR 的最小壁厚可以做得相當薄：40 Shore A 配合適當的排氣與澆口位置，0.25 mm 是可成型的。壁厚低於 0.4 mm 的零件，澆口必須設在薄壁 15 mm 以內，否則充填未完成前就會先固化。
分模線、封邊面與毛邊問題
未固化的 LSR 黏度約 100–1000 Pa·s，只要間隙超過約 5 微米就會滲入。封邊面必須以正角度（至少 3–5°）相接，不能是刀口對刀口；分模線必須放在毛邊痕不會影響零件功能的地方。
| 分模線位置 | 毛邊風險 | 適用時機 | 避免時機 |
|---|---|---|---|
| 對稱件的平坦赤道面 | 低 | 簡單襯墊、O 形環、波紋管 | 密封面正好在赤道的零件 |
| 偏移到非功能肋上 | 低 | 閥件、隔膜、醫療密封件 | 肋會造成不可接受厚度的場合 |
| 沿壁面做階梯 | 中 | 複雜雙料包覆件 | 光學或外觀面 |
| 橫越密封面 | 高 | 設計上絕不採用 | 始終避免——重新定位或重設計 |
試模、驗證與量產
進入量產前，應用固定方法確認試模尺寸、外觀缺陷、製程視窗，並保留版本與批次紀錄。
倒扣、包覆成型與脫模
軟質 LSR 能承受剛性聚合物必須側抽的倒扣。40 Shore A、壁厚 2 mm、倒扣深 0.8 mm 的零件，只要脫模角與圓角做對，直拉心就能順利脫出。
脫模策略很少靠單一手段：典型模具會綜合使用寬裕脫模角（至少 2–5°）、氣吹、剝料板，必要時人工取件。脫模劑只作為最後手段——它會遷移進零件，可能危及生物相容性認證。
送廠前檢查：建議做法與常見誤區
| 建議做法 | 常見誤區 |
|---|---|
| 先寫清楚樹脂與外觀、年需求量、關鍵功能 | 只憑材料名稱或設備規格決定方案 |
| 把壁厚與拔模、澆口與排氣、模具動作一起交給供應商檢討 | 設計凍結後才處理製程限制 |
| 首件確認試模尺寸、外觀缺陷、製程視窗 | 樣品外觀看起來正常就直接放量 |
| 保留材料、版本與檢驗紀錄 | 改了材料或製程卻沿用舊結果 |
- 已寫清楚樹脂與外觀、年需求量、關鍵功能
- 已和供應商確認壁厚與拔模、澆口與排氣、模具動作
- 關鍵尺寸、外觀與功能驗收已寫進圖面或 RFQ
- 已安排首件或小批確認試模尺寸、外觀缺陷、製程視窗
- 材料、製程或版本變更時會重新評估
常見問題、延伸閱讀與參考來源
液態矽膠 LSR 設計最先要確認什麼？
先確認樹脂與外觀、年需求量、關鍵功能。這些條件會比先指定單一材料或設備，更快縮小可行方案。
文章中的典型數值可以直接放進圖面嗎？
不建議。典型值適合前期比較，正式規格仍要以實際材料牌號、供應商能力與首件結果為準。
何時可以從打樣進入量產？
當壁厚與拔模、澆口與排氣、模具動作已固定，且不同批次都能用同一方法通過試模尺寸、外觀缺陷、製程視窗，再考慮放量。
下一步可查看 3D 列印服務、CNC 加工、材料資料庫，以及 包覆成型與嵌件成型：材料相容、模具與品質重點、射出成型設計基礎：壁厚、拔模角與肋條。
