矽膠 成型

矽膠製品與我們的日常生活已密不可分，從貼近生活的飲食像是矽膠餐具、便當盒、水杯到配戴飾品如矽膠運動手環、矽膠耳機塞甚至是涉及危安的醫療設備、輔材等等，都無法忽視矽膠的貢獻。然而你肯定很好奇究竟矽膠又分成哪些種類以及不同類型的矽膠所適用的製程方式為何。為何了解這些知識很重要? 因為它決定了一個項目在前期開發評估的方向是否正確。也是關係到項目成功與否的首要關鍵。看懂矽膠成型方式，讓你少走許多冤枉路。
 

矽膠成型是什麼? 

矽膠產品在成型(塑形)之前，依照其不同的原料屬性會呈現如同黏土膠塊或是液體膠水的形態。不論是哪一種形態，皆屬於"熱固性"聚合物。所以不難理解矽膠成型方式就是將調製好的原料半成品放置於產品模型(模具)中，最後透過溫度的加熱達到塑形，大部份不帶後製程的產品在這個階段結束後就完工了，部份產品視需求會再進到烤箱進行二次烘烤來完成最終產品的定型。

矽膠的種類有哪些?

固態矽膠

原料呈現凝固狀，如同具有彈性的膠塊一般，外觀一般呈現乳白色。矽膠成型硬度約在30-70度之間，部份特殊產品會要求到80-90度。這些都會在原料加工混煉階段進行調製，有特殊顏色需求的產品也會在此階段加進色膠調色。隨著矽膠製品普及，市面上大多數日常用品、消費電子產品都是以固態矽膠製成，一方面成本較具優勢，且大量生產也不是問題。

液態矽膠

原料呈現液態水膏狀，外觀質地透明。常見的使用硬度為10-20度，部份特殊產品會要求做到50-60度，但不常見，也不建議，因為硬度提高會導致原料流動性差的不良現象。一般選用液態矽膠原料的矽膠成型製品少有後製程以及顏色需求，這樣就不能突顯原料特有的高透度特質。如此就不難理解液態矽膠某種程度是為了彌補固態矽膠本身的一些限製(外觀與硬度)。由於液態矽膠相較固態矽膠來的貴，也就不能隨意的使用，目前仍用於精密度較高且高產值的產品如光學、醫療產品，所以普及程度尚不及固態矽膠。

常見的矽膠成型方式

模壓成型(Compression Molding)

模壓成型工藝僅適用於固態矽膠原料，大家想像一下鬆餅製作過程就能理解。固態矽膠原材料到了矽膠製品廠家後會進行加工混煉提升柔軟度並添加固化劑、色膠等輔劑完成上線前的半成品膠料。接著依產品設計取相對應料重半成品平放於打開的模具上，最後關閉上下公母模進行升溫加壓最後於設定時間完成最終矽膠成型製品。熱壓成型是相當成熟且傳統的製作工藝，不論原料或是成型模具與設備都相對便宜，如果產品本身的外觀與精度要求不嚴苛，那麼模壓成型即能滿足。當然對製造商來說就不一定是很好的選項，因為生產過程只能靠人工操作，費時費工很是麻煩。

射出成型(Liquid Injection Molding)

矽膠成型中的射出成型方法僅適用於液態矽膠原料，如果用塑膠射出成型的原理來比喻就會更好地理解，況且矽膠的射出成型基本上就是由塑膠射出工藝衍生而來的。液態矽膠原材料即已完成配方調配並全程密封桶裝送到矽膠製品廠家，不需再做任何加工，原材料裝機並於機台試調後，便自動送料、注塑到機台上封閉的模具中。全程不需太多人工介入，且因為密封環境生產成型，能有較好的外觀、潔淨度而被高度用於醫療相關及嬰兒、皮膚接觸的高敏度產品。然而原材料及模具開發成本高，沒有量大的產品需求來支持則會相當吃緊。

兩種矽膠成型比較表

結論

了解矽膠基本的原料屬性與矽膠成型方式能對項目製程評估有實質幫助，進一步與矽膠製品廠商應對交流時將可大幅減少認知差異上的錯誤期待。上陽電子也基於該理念而創建模具部門，讓工程與模具團隊併肩合作確保雙方之間技術交流與溝通得以順暢，因為我們堅信用再好的矽膠原物料或具備再高的製程管理技術也比不過一副製造設計精良的產品模具。記住一點，模具好壞決定了產品最終成型的質感。

液態雙液型矽膠的成型方式有分很多種，主要是分成不需要特殊設備及需要特殊設備。

最簡單的成型方式為灌注成型，不需要特殊設備，只要將攪拌好的矽膠倒入模具裡，透過室溫或加溫就可成型。

需要設備成型的的分為射出、網版印刷及塗佈。

射出是使用射出成型機將液態矽膠的A、B兩劑抽到混料筒內進行混合，之後進到模具裡加溫成型。

網版印刷是在網版上倒入攪拌好的矽膠，用橡膠刮板將矽膠從網面的一邊刮向另外一邊。當刮板在網版上移動時，矽膠會有往下的壓力，透過網孔印到放置在底下的承印物上。

塗佈成型有很多種方式，例如噴塗(spray coating)、浸塗(dipping)、輥塗(roller coating)、刮刀塗佈(knife coating)及凹版塗佈(gravure coating)。這些塗佈方式所需要的設備均不同，在此就不一一講解 。

矽膠跟橡膠都是日常生活用品很常見的材質，從運動鞋底到游泳戴的泳帽，航太軍工設備到嬰幼兒用品都會用到他們，但你知道怎麼分辨手上的塑膠製品，是由矽膠射出還是橡膠射出嗎？矽膠射出與橡膠射出兩者之間有什麼不同？它們適合的用途是什麼呢？今天讓我們一一為您解答！

橡膠射出和矽膠射出的材質特性

橡膠

橡膠有很多種，共同的特性就是耐磨、彈性好、防水，橡膠可以先分成天然跟人造的，再從物品的用途作出其他區分，橡膠很適合長久使用，對於機械業、重工業等行業來說，橡膠射出都很廣泛被使用。

矽膠

矽膠是一種很穩定的聚合物，特性是耐高溫與低溫、無毒無氣味，矽膠的用途非常廣泛，承受高溫烘焙不會變形，也不會釋放有毒物質，放在極低溫度中冰凍食品也不會有問題，再加上矽膠很柔軟親膚，所以穿戴的用具也很常是用矽膠射出製成。

橡膠射出和矽膠射出的射出原理

橡膠射出

橡膠的彈性很好，在受到壓力時會變形，但很快就又會回復到原本的形狀，所以橡膠在製作的過程中需要比較大的壓力讓成品成型，也因為如此，雖然橡膠種類有很多種，但大多數的橡膠都只能用射出成型與壓縮成型來製作，壓縮成型是比較早期的橡膠成型方法，指的是把一塊橡膠直接壓入模具裡，然後進行加熱使其融化，之後再冷卻成型取得成品；而橡膠射出成型的方法則跟一般看到的塑膠射出類似，但需要的壓力相對來說比較小，這也使得壓縮射出成為目前最常見的橡膠製品製作方式。

矽膠射出

矽膠是熱固性原料的一種，所以尚未處理過的原料通常是液態的，所以矽膠射出前，通常會將矽膠原料（Ａ劑）與固化劑（Ｂ劑）混合，甚至如果有顏色需求再加上液態色劑（Ｃ劑），攪拌均勻以後進行混合，加溫成型，進行矽膠射出時要注意模具的製作，因為矽膠的原料是液態，流動性很好，所以模具如果不夠密合，就會有接合線的狀況產生，另外，矽膠常常會用來製作跟食品或穿戴用品有關的用具，所以模具材質跟添加物性質都要特別注意，以免成品遭到污染。
〈延伸閱讀：

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橡膠射出、矽膠射出的常見應用

橡膠射出

1. 天然橡膠（NR）

天然橡膠是從橡膠樹採集而成，有很好的耐磨性、彈性及伸展強度，缺點是不耐熱，容易老化，天然橡膠經過橡膠射出處理後可以製作膠帶、膠鞋、並且可以用來製作減震零件。

1. 丁苯膠（SBR）

丁苯膠跟天然膠比起來品質比較均勻，異物少，有更好的耐磨性，抗老化的性能比天然橡膠來的好很多，還有非常良好的抗水性，成本也比較低。丁苯膠經過橡膠射出處理後廣泛地用在輪胎業、鞋業、布業。

矽膠射出

矽膠特有的無毒、無味、無臭且耐高低溫特性，可以用來在烘焙時跟著食材一起放到微波爐做烘烤、放到冰箱裡冷凍，也可以用來製作嬰兒奶嘴、智慧手錶的錶帶，甚至在工業上也常常拿來做絕緣、密封的材料，這讓食品業、電子業、醫療產業都很常使用矽膠材質的用品。

矽膠和橡膠的射出差別比較表

結論

矽膠射出與橡膠射出各有自己的優缺點跟特色，也有自己適合的用途，如果您的公司想要開發耐操耐用的產品，相對不在意外型設計，推薦橡膠射出會蠻適合您的需求；如果您的產品除了需要材質本身無毒、無味，且對於設計有一定要求，那麼矽膠本身的半透明材質是首選，可以讓產品質感更上一層樓，若您對於橡膠射出與矽膠射出還有任何不清楚，我們是專業在地經營多年的射出機專家，如果有需要請聯絡我們，會有專人為您做解答。