硅膠包膠防水按鍵的工藝流程通常涉及模具設計、材料準備、基材處理、包膠成型及后處理等環節,具體步驟如下,同時需重點關注防水性能和附著力的工藝控制:
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模具設計與制作
- 根據按鍵功能及防水要求設計模具,需考慮:
- 密封結構:如唇邊(Lip)設計、凹槽(Groove)或凸臺(Boss)以形成物理密封,公差精度控制在 ±0.02mm 以內。
- 流道系統:若采用液態硅膠(LSR)包膠,需設計合理的進膠口(如扇形或點澆口)和排氣槽,避免氣泡滯留。
- 分型面:確保合模緊密,防止溢料影響防水性能。
- 模具材質通常選用不銹鋼(如 S136),表面需拋光或做皮紋處理(如咬花),以匹配按鍵外觀需求。
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基材準備與預處理
- 基材類型:常見基材為塑料(如 ABS、PC、POM)或金屬(如不銹鋼、鋁合金),需預先加工成按鍵基體(如帶定位柱、卡槽的骨架)。
- 表面處理(關鍵步驟,影響附著力):
- 清潔:用酒精、超聲波清洗或等離子處理去除油污、灰塵。
- 粗糙化:通過噴砂(如氧化鋁砂)或化學蝕刻增加表面粗糙度,提升硅膠與基材的機械咬合。
- 底涂劑(Primer)噴涂:針對難粘基材(如 PP、PE),需噴涂硅膠專用底涂劑(如道康寧 DC-3-6090),干燥后形成化學結合層。
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原料準備
- 選用食品級或工業級液態硅膠(如硬度 Shore A 20-70,根據按鍵觸感需求調整),需真空脫泡處理以消除氣泡。
- 配色:通過色母粒調色,滿足外觀要求(如透光或啞光效果)。
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注塑成型
- 設備:使用 LSR 專用注塑機(如德國 Arburg、中國臺灣百塑),配備雙組分供料系統(A/B 膠混合比例通常 1:1)。
- 工藝參數:
- 模具溫度:80-120℃(促進硅膠硫化)。
- 注塑壓力:50-100 bar(確保硅膠填充充分,尤其是復雜結構)。
- 硫化時間:30-120 秒(根據產品厚度調整,厚壁件需延長時間)。
- 包膠方式:
- 雙色注塑(共注塑):基材與硅膠通過同一臺注塑機先后成型,基材需預先放入模具中(Insert Molding)。
- 二次注塑:先成型基材,再將基材放入另一套模具中進行硅膠包膠,需確保定位精度。
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關鍵控制
- 確保硅膠完全包裹基材邊緣,形成連續密封層,避免出現缺口或薄膠位(厚度≥0.5mm)。
- 控制注塑速度,避免湍流導致空氣卷入,影響外觀和防水性。
- 原料準備:將固態硅膠(需預先裁切稱重)放入煉膠機混煉均勻,加入硫化劑(如雙二五)。
- 模壓成型:
- 將基材固定于模具中,放入硅膠料片,通過平板硫化機加壓(100-150 bar)、加熱(160-180℃)硫化,時間 5-10 分鐘。
- 需人工修剪毛邊,效率低于 LSR 工藝,但設備成本較低。
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去毛邊
- 采用冷凍修邊(液氮低溫下用尼龍砂轟擊)或手工修剪,去除溢料和毛邊,確保按鍵邊緣光滑。
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二次硫化(可選)
- 針對高溫或高要求場景,將產品放入烤箱中(150-200℃,2-4 小時)進行二次硫化,提升硅膠物理性能(如抗黃變、耐老化)。
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表面處理
- 印刷 / 鐳雕:在硅膠表面絲印字符、LOGO 或通過激光鐳雕實現透光效果(如背光按鍵)。
- 噴涂處理:噴涂手感油(PU 漆)提升觸感,或噴涂防污涂層(如 AF 防指紋油)。
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防水測試
- 氣密性檢測:通過氣密性檢測儀(如壓差式)檢測,壓力通常設定為 5-10kPa,泄漏量≤5cc/min 為合格。
- 浸水測試:將按鍵浸入水中(水深 50-100mm),保持 30 分鐘,無滲水現象(適用于高防水等級如 IP67)。
問題 | 原因 | 解決方法 |
附著力不足 |
基材未清潔 / 底涂劑失效 |
強化表面處理,重新噴涂底涂劑 |
防水失效 |
密封結構設計不合理 / 膠層厚度不足 |
優化模具結構,增加唇邊厚度至≥1.0mm |
氣泡 / 缺料 |
注塑壓力不足 / 排氣不良 |
提高壓力,增設排氣槽 |
按鍵手感過硬 |
硅膠硬度偏高 / 結構設計不合理 |
降低硅膠硬度(如從 Shore A 60 調整至 40) |
硅膠包膠防水按鍵的核心工藝在于模具精度控制、基材與硅膠的界面結合及密封結構設計。通過優化預處理工藝、選擇合適的硅膠硬度和成型參數,并嚴格執行防水檢測,可確保產品兼具功能性與可靠性。實際生產中需根據產品規格(如按鍵大小、防水等級)靈活調整工藝參數。
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