全景工廠(chǎng)
行業(yè)案例
CASE
行業(yè)/分類(lèi)：其他手板模型加工
加工方式: 3D打印 使用材料: 樹(shù)脂
最小精度: 0.1mm 生產(chǎn)周期: 2~7天
產(chǎn)品尺寸: 30cm*10cm*12cm
后處理: 噴油
案例介紹
硅膠復模加工（又稱(chēng)真空復模）是一種適合小批量復制復雜結構手板模型的工藝，尤其適用于滑冰鞋這類(lèi)包含鞋面、鞋底、固定裝置等多部件、細節豐富的產(chǎn)品。通過(guò)硅膠模具快速復制出與原模（通常為 3D 打印原型）高度一致的手板模型，既能保留滑冰鞋的結構精度，又能適配多種材料（如 PU、ABS-like 樹(shù)脂等）模擬最終產(chǎn)品性能。以下從工藝流程、材料選擇、關(guān)鍵要點(diǎn)及優(yōu)勢與注意事項展開(kāi)介紹：
一、硅膠復模加工滑冰鞋手板模型的核心流程
1. 原始原型制作（母模準備）
原型需求：滑冰鞋結構復雜（包含曲面鞋面、帶紋路的鞋底、卡扣 / 綁帶等細小部件），需先制作高精度母模（作為硅膠模具的 “模板”）。
制作方式：優(yōu)先采用 3D 打?。ㄈ?SLA 光敏樹(shù)脂打?。?，因其能精準還原細節（如鞋底防滑紋、鞋面透氣孔、綁帶扣的卡槽），表面粗糙度可控制在 Ra0.1-0.8μm（確保硅膠模具能完整復制）。
原型處理：3D 打印原型需進(jìn)行后處理（打磨、補土、噴漆），確保表面無(wú)層紋、無(wú)氣泡 —— 若原型有缺陷，會(huì )直接反映在復模產(chǎn)品上。
2. 硅膠模具制作（關(guān)鍵步驟）
模具框設計：根據滑冰鞋原型的尺寸（通常單只滑冰鞋長(cháng) 25-35cm，寬 8-12cm）定制模具框（材質(zhì)可為木板、亞克力），確保模具框容積比原型大 30%-50%（預留硅膠填充空間）。
硅膠選型與調配：
選用室溫硫化（RTV）硅膠（如雙組分縮合型硅膠），硬度選擇 Shore A 20-40（軟硬度適中，既便于脫模，又能保證模具強度）；
按比例（通常 A:B=10:1）混合硅膠與固化劑，攪拌均勻后真空脫泡（3-5 分鐘，去除氣泡，避免模具出現針孔）。
灌注與固化：
將原型固定在模具框中心（底部用橡皮泥或定位柱固定，確保原型與模具框間距均勻）；
緩慢倒入調配好的硅膠（從模具框邊緣注入，避免沖擊原型導致位移），直至完全覆蓋原型（硅膠厚度需≥5mm，保證模具剛度）；
室溫（25℃）固化 4-8 小時(shí)（或 60℃加熱加速固化至 2 小時(shí)），固化后沿預設分模線(xiàn)（通常為鞋面與鞋底的對稱(chēng)線(xiàn)）切開(kāi)模具（用手術(shù)刀或線(xiàn)切割，確保切口平整，便于后期合模）。
3. 澆注成型（復制滑冰鞋手板）
材料選擇：根據滑冰鞋部件的功能需求選擇澆注材料（模擬最終產(chǎn)品的硬度、韌性）：
鞋面：選柔性 PU 樹(shù)脂（Shore A 60-80），模擬鞋面的柔韌性（可彎曲、貼合腳部），且表面可做啞光 / 亮面處理；
鞋底：選硬質(zhì) PU 樹(shù)脂（Shore D 60-85），模擬冰刀鞋底的耐磨性與支撐性，可添加玻璃微珠增強強度；
細小部件（如綁帶扣、調節旋鈕）：選ABS-like 樹(shù)脂（剛性好，尺寸穩定性高，適合卡扣等需受力的結構）。
澆注與脫泡：
將調配好的澆注材料（如 PU 樹(shù)脂，按 A:B=1:1 混合）倒入硅膠模具的注料口，真空脫泡（2-3 分鐘，避免手板內部產(chǎn)生氣泡）；
室溫固化（PU 樹(shù)脂通常 2-4 小時(shí)固化，具體取決于材料型號），若需加速可加熱至 50℃（縮短至 1 小時(shí)）。
4. 脫模與后處理
脫模：待材料完全固化后，沿分模線(xiàn)打開(kāi)硅膠模具，小心取出復模件 —— 硅膠模具具有彈性，即使是帶倒扣的結構（如鞋底的防滑凸起、鞋面的綁帶槽）也能順利脫模。
后處理：
去除毛邊（用美工刀修剪注料口殘留）；
打磨細節（如分模線(xiàn)處的毛刺，用 400-800 目砂紙打磨）；
組裝部件（用膠水粘結鞋面、鞋底、綁帶等，模擬完整滑冰鞋結構）；
表面美化（根據需求噴漆，如冰刀鞋的金屬色冰刀部分可噴銀色漆，鞋面噴定制顏色）。
二、材料選擇與性能匹配（針對滑冰鞋特性）
| 部件 | 功能需求 | 推薦復模材料 | 材料特性 |
|---|---|---|---|
| 鞋面 | 柔韌性、貼合度、輕度耐磨 | 柔性 PU 樹(shù)脂（Shore A 60-80） | 可彎曲 180° 不變形，表面光滑，耐刮擦 |
| 鞋底（冰刀基座） | 剛性、支撐性、耐磨性 | 硬質(zhì) PU 樹(shù)脂（Shore D 60-85） | 抗壓強度≥50MPa，熱變形溫度≥60℃ |
| 綁帶 / 卡扣 | 韌性、耐疲勞性 | TPU 樹(shù)脂（Shore A 85-95） | 反復彎折不易斷裂，卡扣配合精度高 |
| 冰刀（模擬） | 金屬質(zhì)感、剛性 | 金屬填充樹(shù)脂 | 密度接近金屬，表面可拋光至鏡面 |
三、關(guān)鍵工藝要點(diǎn)（確?；职寰龋?/h3>
原型表面質(zhì)量：母模（3D 打印原型）的表面粗糙度需≤Ra1.6μm，否則硅膠模具會(huì )復制層紋或凹陷，導致復模件外觀(guān)缺陷（如鞋面有坑洼）。
硅膠模具分模設計：滑冰鞋的曲面結構（如鞋頭弧度、鞋跟凸起）需合理設置分模線(xiàn)（避免跨越關(guān)鍵細節，如鞋面 logo），復雜部件可采用 “多瓣?！保ㄈ?3-4 瓣模具），確保脫模時(shí)不損傷細節。
澆注材料排氣：鞋底的防滑紋、鞋面的透氣孔等細小結構易困氣，需在模具對應位置開(kāi)設微型排氣槽（直徑 0.5-1mm），或通過(guò)多次少量澆注減少氣泡。
模具壽命管理：硅膠模具的使用壽命通常為 10-20 次（取決于材料硬度與復模次數），超過(guò)次數后模具易變形或磨損，導致復模件尺寸偏差（建議每復制 10 件后檢查模具精度）。
四、優(yōu)勢與注意事項
優(yōu)勢：
小批量高效復制：適合 10-50 件的小批量生產(chǎn)，成本遠低于開(kāi)鋼模（鋼模成本是硅膠模的 10-20 倍），適合滑冰鞋設計初期的多版本測試（如不同鞋底紋路、鞋面弧度的手板對比）。
細節還原度高：硅膠模具的復制精度可達 ±0.1mm（針對 100mm 尺寸），能完整保留滑冰鞋的細小結構（如 0.5mm 的透氣孔、1mm 的防滑凸起）。
材料適配性強：可通過(guò)更換澆注材料模擬不同材質(zhì)的性能（如柔性鞋面、剛性鞋底），滿(mǎn)足功能測試需求（如彎曲測試、承重測試）。
注意事項：
尺寸穩定性：復模材料（如 PU）存在輕微收縮率（0.1%-0.5%），設計原型時(shí)需預留收縮量（尤其是鞋碼這類(lèi)精密尺寸）。
模具維護：硅膠模具需避免接觸酒精、強溶劑（會(huì )腐蝕模具），存放時(shí)需合模并放入密封袋（防止灰塵進(jìn)入）。
復雜結構限制：若滑冰鞋包含嵌套式結構（如可活動(dòng)的冰刀調節裝置），需拆分部件單獨復模后組裝（一體復模易導致脫模失?。?。
硅膠復模加工為滑冰鞋手板模型提供了一種兼顧精度、成本與小批量需求的解決方案，尤其適合設計驗證、展會(huì )展示或小范圍功能測試，能快速將 3D 設計轉化為接近量產(chǎn)質(zhì)感的實(shí)體模型。
