ps硅胶手机壳如何制作(硅胶手机壳制作)

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PS硅胶手机壳制作全攻略

PS硅胶手机壳因其优异的抗冲击性、耐高温性和柔韧性，近年来成为手机配件市场的热门选择。制作过程涉及材料配比、模具设计、成型工艺等多环节协同，需兼顾成本控制与品质稳定性。本文将从原材料选型、配方设计、模具开发等八大维度系统解析制作要点，通过对比实验数据揭示工艺参数对成品性能的影响规律，为从业者提供可落地的技术方案。

一、原材料选型与性能对比

PS硅胶（Polysiloxane）的核心原料为107基胶与含氢硅油，辅以铂金催化剂、抑制剂等添加剂。基胶粘度直接影响流动性，需根据手机壳结构复杂度选择：

粘度等级(mPa·s)	适用结构类型	成型收缩率(%)	单价(元/kg)
3,000-5,000	简单平面款	0.8-1.2	45-55
8,000-12,000	立体浮雕款	1.5-2.0	60-75
15,000-20,000	镂空多孔款	2.2-3.0	85-100

含氢硅油的活性氢含量需控制在0.18%-0.25%范围，过高会导致交联速度过快引发气泡。抑制剂选用2-甲基-3-丁炔-2-醇时，建议添加量为基胶质量的0.05%-0.1%。

二、配方设计与力学优化

基础配方中需加入气相白炭黑提升撕裂强度，其比表面积选择200±25m²/g时综合性能最佳。对比三种增韧方案的效果：

增韧剂类型	添加比例(%)	拉伸强度(MPa)	断裂伸长率(%)	邵氏硬度(A)
乙烯基硅油	8-12	4.2-5.1	380-450	55-60
纳米碳酸钙	15-20	3.8-4.5	320-400	50-55
聚醚改性硅油	5-8	5.5-6.3	480-550	45-50

色浆添加量不超过总质量的2%，否则会影响固化速率。建议采用预分散工艺，将色浆与基胶预先混合研磨至粒径≤5μm。

三、模具开发与精度控制

CNC加工模具时需预留0.15-0.3mm的收缩余量，具体数值与硅胶硬度相关。三种常见模具材质性能对比：

材质	热导率(W/m·K)	使用寿命(次)	表面粗糙度(μm)	加工成本(元/cm³)
铝合金6061	167	50,000-80,000	0.8-1.6	0.12-0.18
模具钢P20	29	100,000+	0.4-0.8	0.25-0.35
电铸镍	90	200,000+	0.1-0.3	0.45-0.60

精密定位需采用锥度销配合，锥角建议5°-8°。排气槽宽度设计为0.02-0.05mm，深度不超过0.15mm。

四、成型工艺参数优化

注压成型时模温控制在120-140℃区间，压力梯度设置需分三段：

• 第一阶段：0.5-1MPa（胶料充填）


• 第二阶段：3-5MPa（保压补缩）


• 第三阶段：0.8-1.2MPa（定型释放）

对比不同固化时间对产品性能的影响：

固化时间(s)	表干状态	内部气泡率(%)	脱模变形量(mm)
90-120	轻微粘手	0.8-1.5	0.15-0.25
150-180	完全固化	0.3-0.6	0.05-0.10
210-240	过固化	0.1-0.3	0.12-0.18

最佳工艺窗口为模温135℃±5℃，固化时间160s±10s，此时生产效率与品质达到平衡。

五、表面处理技术应用

UV转印工艺可实现0.01mm精度的纹理复制，需配合离型剂使用。三种表面处理方式对比：

• 喷涂手感油：膜厚8-12μm，摩擦系数可降至0.3-0.5


• 等离子处理：使表面张力达72dyn/cm以上，提升附着力


• 激光镭雕：精度±0.02mm，最小线宽0.1mm

防污测试数据表明，经纳米镀膜处理的壳体抗指纹性能提升60%以上，水接触角可达115°。

六、品质检测标准制定

关键检测项目包括：

• 尺寸公差：按键孔位±0.15mm，轮廓度≤0.3mm


• 力学性能：拉伸强度≥4MPa，撕裂强度≥15kN/m


• 老化测试：85℃/85%RH环境下240h无开裂

跌落测试需满足1.2m高度26次不同角度跌落无破损，具体标准可参照MIL-STD-810G方法516.6。

七、生产设备选型建议

建议配置双工位注压机提升效率，锁模力按投影面积计算：

• 6寸手机壳：需50-80吨锁模力


• 7寸平板壳：需100-120吨锁模力

混料设备应选用行星式搅拌机，真空度保持-0.095MPa以上，确保胶料无气泡。

八、成本控制与环保合规

原材料成本占比约55-65%，可通过以下方式优化：

• 基胶采购采用季度合约价，较现货价低8-12%


• 回收利用边角料，经粉碎后可按15-20%比例回掺

VOCs排放需符合GB 33372-2020标准，建议安装活性炭吸附+RTO焚烧处理系统。

随着5G手机对散热要求的提升，未来PS硅胶手机壳将向高导热方向发展。添加氮化硼等填料可使导热系数提升至1.5W/(m·K)以上，但需平衡流动性与成本。模具智能温控系统、在线缺陷检测等技术的应用，将进一步推动行业向数字化制造转型。生产工艺的持续创新，需要材料学、机械工程、化学等多学科交叉融合，才能实现产品性能的突破性提升。