随着医疗健康意识的提升和呼吸系统疾病治疗需求的增加,医用雾化面罩的市场需求量持续攀升。作为雾化治疗的核心部件,硅胶雾化面罩以其柔软亲肤、密封性好的特性,成为医护人员的更合适的选择。
而在硅胶雾化面罩的生产过程中,模具是决定产品质量和生产效率的关键。4穴硅胶雾化面罩模具因其兼顾了生产效率与模具成本控制,成为目前中小型医疗配件厂的主流配置。那么,一套高品质的4穴硅胶雾化面罩模具究竟是如何生产出来的?本文将为你深度拆解其全工艺流程。
一、 前期设计与DFM分析
模具的生产并非始于钢材切割,而是始于精密的前期设计。
产品结构与缩水率确认:工程师需要拿到雾化面罩的3D图纸,针对硅胶材料的特性进行分析。液态硅胶(LSR)在硫化成型后会有一定的收缩率(通常为2.5%-3.5%)。因此,在模具设计初期,必须对产品尺寸进行预放大,确保冷却成型后的产品符合图纸要求。
4穴排位与流道系统设计:“4穴”意味着模具一次成型可产出4个面罩。设计师需要合理排布4个型腔的位置,确保每个型腔的填充压力均衡。对于硅胶模具而言,冷流道系统或热流道系统的设计至关重要。必须保证硅胶材料在进入模腔前不会因为温度升高而提前固化,同时要确保4个产品的填充速度一致,避免出现个别缺胶或尺寸偏差异常。
二、 钢材选择与粗加工
材料是模具寿命的基石。
优质钢材的选用:考虑到雾化面罩多为医疗级硅胶,对卫生和耐腐蚀性要求极高,同时为了满足大批量生产的需求(模具寿命需达到几十万甚至上百万次),模具钢材通常选用S136、8407或2344等高品质不锈钢或热作模具钢。这些钢材经过热处理后,硬度可达HRC48-52,具有良好的抛光性能和耐腐蚀性。
开粗与热处理:在钢材进厂后,首先进行CNC粗加工,开出模具的外形、模胚、水路和顶出孔位。随后进行真空热处理,消除内应力,提升钢材硬度。热处理后的模具更加耐用,在长期高温高压的注塑环境中不易变形。
三、 精密CNC加工与电极制作
这是模具生产的核心环节,直接决定4个面罩的精度。
型腔的精密铣削:利用高精度CNC加工中心,对模具的动模和定模进行精加工。针对雾化面罩复杂的曲面结构(如贴合脸部的弧度、进气阀接口等),需要编写精密刀路,使用球头铣刀进行精细雕刻,确保表面粗糙度达到镜面级等级。
EDM电火花加工:对于刀具无法深入加工的深窄槽或直角部位,则需要制作石墨电极或铜电极,通过电火花成型机进行放电加工。这一步能确保面罩边缘的利落度以及与呼气阀装配的精密配合。
四、 深孔钻与冷却系统优化
硅胶硫化成型需要高温(通常140℃-200℃),但模具本身需要精确的温控。
在模架和镶件上通过深孔钻技术,钻出纵横交错的运水孔,形成高效的冷却/加热回路。一个设计优良的4穴模具,必须确保每个型腔的温度差不超过±3℃,这样才能保证4个面罩的硫化速度和收缩率一致,避免变形。
五、 排气系统的制作
硅胶在模腔内硫化时会产生气体,如果气体排不出去,产品表面就会出现气泡、烧焦或充填不满。
在模具分型面上,技师需要手工或通过磨床加工出深度仅为0.01mm-0.03mm的排气槽。这层极浅的凹槽能让气体逸出,却又刚好能阻挡住流动性极佳的硅胶材料,防止产生飞边(溢胶)。
六、 钳工装配与合模检验
所有镶件、顶针、型芯加工完成后,交由模具钳工进行装配。
钳工会仔细检查每个型腔的配合间隙,调整顶出系统的平衡度,确保4个产品能顺利顶出且不留痕迹。同时,进行红丹合模测试,检查分型面的贴合度,确保在高压注塑下不溢胶。
七、 试模与参数优化
模具制造的最后一步,也是至关重要的一步——试模。
上机调试:将4穴模具安装在硅胶注塑机上,调试注射压力、速度、模具温度、硫化时间等关键参数。
首件检测:取前几模的产品进行全尺寸测量,检查4个穴位的产品是否均达到图纸公差要求。如果个别穴位出现缺胶或尺寸偏差,需要针对该穴的排气或温度进行微调。
稳定性测试:连续生产数小时,验证模具的耐热稳定性、顶出系统的顺畅性以及冷却系统的效率。
结语
一套高品质的4穴硅胶雾化面罩模具,其生产过程融合了材料学、流体力学、精密机械加工和自动化控制等多门学科。从设计图纸到最终量产,每一个环节都需要严格控制精度。只有模具做好了,生产出的雾化面罩才能具备优异的贴合度、舒适度和密封性,真正守护使用者的呼吸健康。
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