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發布時間:2025-04-24點擊:
材料相容性不足
基材(如金屬、PC、ABS)與包膠材料(如 TPE、TPU、硅膠)的表面極性、熱膨脹系數差異大,導致界面分子間作用力弱(范德華力不足),或未形成化學鍵合。
案例:PC 基材與普通 TPE 包膠時,因 PC 極性強而 TPE 非極性,易因表面張力差異導致分層。
表面預處理不當
基材表面存在油污、脫模劑殘留、氧化層或粗糙度不足,導致包膠材料無法有效附著。
模具表面未清潔,或基材在注塑前未進行噴砂、等離子處理、火焰處理等增強表面活性的工藝。
模具溫度與冷卻控制問題
基材溫度過低(如金屬端子未預熱),包膠材料注入后快速冷卻,界面處未充分融合。
模具冷卻系統設計不合理,導致局部溫差大,界面層固化速度不一致,應力集中引發脫粘。
工藝參數不合理
注射壓力不足,包膠材料未能充分填充基材表面微孔或溝槽,界面接觸面積不足。
保壓時間過短,無法補償材料冷卻收縮,導致界面間隙產生;或保壓壓力過高,導致基材變形。
結構設計缺陷
基材表面無倒扣、凹槽等機械鎖結構,僅依賴材料間附著力,抗剝離能力弱。
包膠厚度不均勻,薄區易因應力集中導致分層。
材料匹配與改性
選擇相容性材料:如 PC 基材搭配含極性基團的 TPE(如 SEBS-g-MA 接枝改性料),或硅膠包膠時使用底涂劑(Primer)增強化學鍵合。
添加增容劑:在包膠材料中加入相容劑(如馬來酸酐接枝聚合物),降低界面張力,促進分子擴散。
表面預處理強化
清潔與粗化:基材注塑后立即用酒精 / 超聲波清洗去除油污,金屬件可噴砂(Ra 0.5-1.0μm)增加粗糙度;塑料件采用等離子處理(如電暈放電)提升表面能(達 40-50dyn/cm)。
底涂工藝:對難附著材料(如 PP、PE)預先噴涂增粘涂層,形成過渡層增強界面結合。
模具溫度與冷卻優化
基材預熱:金屬端子通過模具加熱塊預熱至 50-80℃,塑料基材模具溫度控制在 40-60℃,確保包膠材料注入時界面處于熔融 / 半熔融狀態。
均勻冷卻:采用隨形水路模具,避免局部過冷,冷卻時間控制在 10-15s,確保界面層充分結晶或硫化。
工藝參數調整
分段注射:填充階段采用中高速(50-80% 射速)確保流動,保壓階段分兩段(第一段 80% 壓力,第二段 50% 壓力),保壓時間 5-10s,避免界面應力。
模內壓力監控:通過傳感器實時監測界面壓力,確保≥50MPa 以保證材料滲透基材表面微孔。
結構設計優化
增加機械鎖結構:在基材表面設計環形凹槽(深度 0.3-0.5mm)、倒鉤或網格紋,增強物理嚙合;包膠區域邊緣設計 0.2mm×45° 的倒角,減少應力集中。
均勻包膠厚度:包膠厚度建議≥0.8mm,邊緣過渡區厚度差≤0.3mm,避免薄區脫粘。
模具設計缺陷
分型面(PL 面)精度不足(平面度誤差>0.02mm),或模具長期磨損導致間隙過大(>0.05mm),材料從縫隙溢出。
澆口設計不合理(如側澆口尺寸過大、位置靠近分型面),或流道末端無溢料槽,導致壓力集中于分型面。
工藝參數不當
注射壓力過高(>100MPa)或射速過快(>100mm/s),材料在填充時沖破分型面密封。
材料溫度過高(如 TPE 超過 230℃),流動性過強,或模具溫度過高(>70℃),導致保壓階段持續溢料。
基材定位偏差
端子或基材在模具中定位不精準(如定位銷磨損、卡扣松動),合模時偏移導致局部間隙變大。
多組分模具的滑塊、斜頂配合間隙過大,運動時產生位移。
模具精度提升
分型面處理:采用高精度加工(如慢走絲、研磨),平面度控制在 0.01mm 以內,配合面鍍硬鉻(硬度≥60HRC)減少磨損;分型面設計 0.5mm×30° 的溢料阻流筋(Rib),增加材料流動阻力。
澆口優化:采用點澆口或潛伏式澆口(直徑 0.8-1.2mm),遠離分型面 5mm 以上;流道末端增設溢料槽(深度 0.3mm),吸收多余熔料。
工藝參數調整
降低注射壓力:采用分段壓力控制(填充段 80MPa,保壓段 50-60MPa),射速降至 60-80mm/s,避免湍流沖破密封。
控制材料溫度:TPE 料溫控制在 190-220℃,模具溫度 50-60℃,減少材料流動性;保壓時間縮短至 5-8s,避免過填充。
定位與裝配優化
精密定位結構:使用高精度定位銷(公差 ±0.01mm)、燕尾槽或導柱導套,確保基材安裝后無晃動;金屬端子采用彈簧夾片固定,避免合模時移位。
模具定期維護:每生產 5000 模次檢查分型面磨損情況,及時研磨或更換易損件(如密封圈、定位塊)。
材料流動性控制
選擇熔融指數(MI)較低的包膠材料(如 TPE 的 MI≤5g/10min),降低高溫下的流動性;必要時添加 0.5-1% 的玻璃微珠,提高熔體粘度,減少溢料風險。
首件檢驗:生產前通過模流分析(Moldflow)模擬填充過程,預測溢膠風險區域;首件需做剝離強度測試(≥5N/mm)和外觀全檢。
環境控制:生產車間濕度控制在 40-60%,避免基材吸潮導致表面活性下降;金屬件存放需防潮,防止氧化層影響附著力。
自動化檢測:采用視覺檢測設備(CCD)在線掃描分型面區域,實時識別溢膠缺陷;分層問題可通過拉力試驗機抽檢,設定閾值自動報警。
?通過以上成因分析與對策優化,可有效降低 Type-C 包膠工藝中的分層和溢膠問題,提升產品良率(目標良率≥98%)和可靠性。深圳市利勇安硅橡膠制品有限公司—專注液態硅膠制品精密技術研發24年,聯系電話:134-2097-4883。