如何制作硅胶模具：实用硅橡胶模具全面指南
纵观历史，工匠们使用模具制造从青铜时代武器到现代消费品的各种物品。虽然早期的模具通常是用石头制成的，但现代科学已经产生了更容易使用的材料，例如硅胶。
如今，众多行业都依赖硅胶模具制造。产品开发人员、工程师、DIY 制造商，甚至厨师都制作硅胶模具来制造一次性或更小批量的零件。
在这个硅胶模具制作实用指南中，我们将分解您在开始之前需要了解的所有内容，提供您需要的物品清单，并为您提供制作任何类型硅胶模具的分步指南的项目。
为什么要制作硅胶模具？
有机硅是模具制造的有力选择，因为它具有多种优势。您可以使用硅胶成型轻松创建自定义设计。模具本身也非常耐用，因此您可以反复使用它们而不必担心破损。与有机对应物橡胶相比，有机硅的无机成分使其对热和冷、化学暴露甚至真菌具有很强的抵抗力。硅胶模具的一些好处包括：
灵活性
硅胶的灵活性使其易于使用。与塑料等较硬的物质相比，硅胶模具柔韧且重量轻，并且一旦零件完全成型，它们也更容易移除。由于有机硅的高度灵活性，模具和制造的零件都不太可能破裂或碎裂。您可以使用定制的硅胶模具来塑造从复杂的工程组件到假日主题的冰块或糖果的所有东西。
稳定
硅胶可承受-65° 至 400° 摄氏度的温度。此外，根据配方，它可以有 700% 的伸长率。在广泛的条件下高度稳定，您可以将硅胶模具放入烤箱中，冷冻它们，并在移除过程中拉伸它们。
耐用性
在大多数情况下，硅胶模具会用完很多次。但是，重要的是要注意模具的寿命可能会有很大差异。您铸造的频率越高，您的设计越复杂或越详细，您的模具降解的速度就越快。为了最大限度地延长硅胶模具的使用寿命，请用温和的肥皂和水清洁它们，彻底干燥它们，然后将它们平放存放，不要堆叠。
限制
虽然使用硅胶有很多好处，但也有一些限制需要注意：
- 有机硅的成本高于乳胶和有机橡胶。亚马逊上的一个快速比较显示，一加仑硅胶经常超过 100 美元——几乎是乳胶的两倍。
- 虽然它很灵活，但如果拉伸得太远，硅胶会撕裂。
- 并非所有有机硅的配方都相同。始终从信誉良好的供应商处购买硅胶和任何制造材料。
硅胶模具的常见应用
爱好者和专业人士都依赖硅胶模具，因为它们的多功能性和易用性。以下是一些使用硅胶模具生产产品的行业和应用示例：
原型制作
硅胶成型用于各行各业的原型制作和产品开发生产。由于硅胶模具的成本大大低于注塑成型等传统制造工艺的硬质模具，因此硅胶模具中的铸造非常适合原型产品设计以及创建测试单元以测试市场和消费者对新产品的反应。虽然 3D 打印更适合快速创建一次性零件，但硅胶成型和聚氨酯浇注可能是小批量零件的理想选择。
珠宝
珠宝商使用定制的硅胶模具在蜡中复制手工雕刻或3D 打印的图案，从而使他们能够逐步淘汰为每件新作品制作蜡雕图案的耗时劳动，但仍继续用蜡铸造。这为批量生产带来了重大飞跃，使熔模铸造大规模生产成为可能。由于硅胶模具可以捕捉到精细的细节，珠宝商可以生产出具有华丽细节和复杂几何形状的作品。
消费品
创作者使用硅胶模具制作许多定制工艺品，例如肥皂和蜡烛。甚至学校用品制造商也经常使用硅胶模具来制作粉笔和橡皮擦等物品。
食品与饮品
食品级硅胶模具用于制作各种异想天开的糖果，包括巧克力、冰棒和棒棒糖。由于硅胶可以承受高达 400 摄氏度的高温，因此模具也可以用于烹饪。松饼和纸杯蛋糕等小型烘焙食品在硅胶模具中成型良好。
DIY项目
独立艺术家和 DIY 爱好者经常使用硅胶成型来制作独特的作品。您可以使用硅胶模具来成型或复制从沐浴炸弹到狗零食的所有东西——可能性几乎是无穷无尽的。一个有趣的儿童硅胶成型项目是为他们的手制作一个生命模型。只要确保您选择对皮肤安全的硅胶即可。
如何制作硅胶成型大师
图案（有时称为母版）是您用来在硅胶模具中创建精确负片的部分。如果您只是尝试复制现有对象，则使用该对象作为您的模式可能是有意义的。您只需要确保对象可以承受模具制造过程。
要创建新的设计或原型，您必须首先制作您的图案；你有几个选择。以下是制作硅胶成型图案的几种方法：
- 雕刻——如果您是一位才华横溢的雕刻家，或者您正在创建一个相对简单的设计，您可以使用粘土来创建一个图案。雕刻图案对于孩子们来说也是一个有趣的项目，对于 DIY 者来说也是一个具有成本效益的选择。
- 雕刻——你可以用木头制作你的图案。木雕大师是制作瓷砖和平面设计的绝佳选择。
- 3D 打印——许多专业人士和商业设计师选择 3D 打印图案。桌面 3D 打印机具有许多优势，包括 CAD 软件中的设计灵活性、高精度、易于原型修改和快速周转时间。
一旦你有了一个图案，你就可以开始制作你的硅胶模具了。
硅胶模具制作入门
这是构建基本硅胶成型套件所需的一切：
- 一个主模式
- 液态硅胶，例如 Smooth-On OOMOO 30
- 用于模具外壳的盒子或无孔容器
- 脱模剂，例如 Smooth-On 通用脱模剂
- 蜡、树脂或其他最终用途材料
一件式与两件式硅胶模具
在开始制作模具之前，您需要确定要制作的模具类型。
一件式硅胶模具就像冰块托盘。你填充模具，然后让材料凝固。然而，就像冰块托盘制作平顶冰块一样，一体式模具仅适用于具有平边的设计。如果你的主人有很深的底切，一旦硅胶凝固而没有损坏，这也使得从模具中取出它和成品零件变得更加困难。
当您的设计不关心这些时，一体式硅胶模具是在所有其他表面上创建母版的无缝 3D 复制的理想方式。
一体式硅胶模具非常适合具有平坦侧面且没有深底切的设计。
两件式硅胶模具更适合复制没有平面或有深底切的 3D 母版。模具分成两部分，再结合在一起，形成一个可填充的 3D 型腔（类似于注塑成型的工作原理）。
两件式模具没有平面，并且比单块模具更容易使用。不利的一面是，它们制作起来有点复杂，如果两片不完全齐平，可能会形成接缝。
两件式硅胶模具可以复制任何主设计。
如何制作硅胶模具
首先，您需要决定是否要使用一体式或两件式模具。制作这些模具的过程是相似的，但是制作一个两部分的模具需要更长的时间。您可以使用以下分步说明创建自己的硅胶模具。
一体成型硅胶模具
- 创建您的产品大师： 这是您的最终零件设计，将在另一种材料中复制。在立体光刻 (SLA) 3D 打印机上进行 3D 打印时，请使用层高为 50 微米的任何标准树脂。保持详细表面没有支撑痕迹。用 IPA 彻底清洗部件——表面上的任何残留粘性都会影响硅胶成型过程。
- 构建模具外壳： 涂层 MDF 是构建硅胶模具密封盒的流行选择，但即使是简单的预制塑料容器也可以。寻找无孔材料和平底。
- 布置母版并涂抹脱模剂： 首先用脱模剂轻轻喷洒模具外壳内部。将大师平铺在盒子内，详细的一面朝上。用脱模剂轻轻喷洒这些。这需要大约 10 分钟才能彻底干燥。
- 准备硅胶： 根据包装说明混合硅胶。您可以使用手持式电动砂光机等振动设备去除气泡。
- 将硅胶倒入模具外壳中： 将混合好的硅橡胶以狭窄的水流轻轻倒入密封盒中。首先瞄准盒子的最低部分（底座），然后逐渐升起 3D 打印大师的轮廓。用至少一厘米的硅胶覆盖它。固化过程需要一小时到一天才能完成，具体取决于硅胶类型和品牌。
- 硅胶脱模： 固化完成后，将硅胶从密封盒中剥离出来并取下母版。这将用作您的冰块托盘式模具，用于铸造您的最终用途产品。
- 铸造你的部分： 同样，用脱模剂轻轻喷洒硅胶模具并让它干燥 10 分钟是个好主意。将您的最终用途材料（例如蜡或混凝土）倒入空腔中，并使其固化。
- 为下一次铸造准备模具： 您可以多次使用此硅胶模具。返回第七步以重复该过程。
两件式硅胶模具
要创建一个由两部分组成的模具，请按照上面的前两个步骤开始，其中包括创建一个母版和构建模具外壳。之后，按照此过程创建一个两部分模具：
- 在粘土中布置大师： 使用粘土形成最终将成为模具的一半的东西。粘土应该放在你的模具外壳内，你的主人的一半伸出粘土。
- 准备并倒入硅胶： 按照硅胶随附的包装说明准备硅胶，然后将硅胶轻轻倒入粘土和母版顶部的模具外壳中。这层硅胶将是两件式模具的一半。
- 从模具外壳中取出所有东西： 一旦您的第一个模具固化，您需要从模具外壳中取出硅胶模具、母版和粘土。如果层在提取时分离是可以的。
- 清除黏土： 清除所有黏土，露出您的第一个硅胶模具和母版。确保你的主人和你现有的模具是完全干净的。
- 将模具和母版放回模具外壳中： 将现有的硅胶模具和母版（放置在模具中）面朝上而不是朝下插入模具外壳中。
- 涂抹脱模剂： 在母模和现有硅胶模具的顶部涂抹一层薄薄的脱模剂，使脱模更容易。
- 为您的第二个模具准备并倒入硅胶： 按照与之前相同的说明，准备并将硅胶倒入模具外壳中以创建您的第二个模具。
- 等待您的第二个模具固化： 在尝试将其从模具外壳中取出之前，让您的第二个模具有足够的时间固化。
- 将您的零件脱模： 从模具外壳中取出两个硅胶模具，然后轻轻地将它们拉开。
硅胶成型技术的无限可能
归根结底，没有一种正确的方法来制造产品，无论它们是食品、小雕像还是商业组件。多种生产方式经常搭配使用，以达到最佳效果；了解它们所有独特的优点和缺点将帮助您为您的项目做出最佳决策。
材料号
作者简介：为复合材料创业者服务
版权声明：本文由 [ 材料号 ] 投稿发布，本站仅提供信息存储服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如侵犯到您的权益，请联系举证。一经查实，本站将立刻删除。
