如今,防護罩已成為我們生活中不可或缺的一部分。對于依賴于電子部件和連接器的工業,采用聚合物包覆模制封裝形式的保護性覆蓋物需要保持密封并且不滲透環境。
為此,包覆成型電纜和電子組件的制造商必須保證其材料足夠清潔,以使覆蓋層以均勻的強度完全粘附,使清潔成為有效的操作。
包覆成型可以使用橡膠、硅樹脂或其他聚合物涂層,通常涂覆在另一種材料的頂部(比如被柔軟塑料包裹著的硬質牙刷手柄),通常將內部材料完全封閉。可以通過注塑工藝或低壓成型技術來施加涂層。
這樣做的目的是使電子產品和關鍵組件完全封裝,并在使用最終產品的環境中免受危害。這可用于醫院病房,在病房中,將內窺鏡攝像頭連接到與顯示器相連的電纜,以確保插入設備時醫生不會誤操作。或帶有多個電子連接器的通風機,這些連接器必須絕對一致地工作,以便它們幫助操作的機器可以連續運行。包覆成型通常還用于保護飛機和汽車內復雜的電子組件中的電纜,并且這種數量每年都在增加。
對于制造這些機器的制造商來說,當務之急是他們必須能夠控制包覆成型的電纜、電路板和其他關鍵材料表面的清潔度,從而涂層可以發揮作用。對這些過程的控制要求進行適當的表面處理,并驗證表面是否得到有效清潔和處理。
什么是包覆成型工藝
包覆成型有兩種方法。包覆模制可通過注射工藝產生,其中將連接器或組件放入模具中,然后通過模具中的開口注入聚合物覆蓋層。聚合物完全覆蓋電纜和零件,然后固化。注塑成型類似于電子灌封,其中通過注射器型設備將聚合物倒入或沉積到組件中或組件上方,以完全密封它們。
制造這種聚合物外殼的另一種方法是通過低壓成型工藝。該工藝開始于將裸露的組件或電纜放置在模具的下半部分,然后將模具的上半部分圍繞零件。由模具的兩半部分形成的型腔填充有低粘度的熱塑性塑料,因此它輕輕地圍繞著電子設備,這些電子設備可能容易受到更具侵略性的灌封和注塑技術的影響。
為了使這些方法都能成功的按照設計的方式工作,必須清潔和處理被包裝材料的表面,以使涂層具有最長的使用壽命。如果涂層不均勻或開始從電子設備和連接器表面剝落,則將完全損害包覆成型的所有保護質量。
如何在包覆成型之前對其進行保護
了解您在產品中使用的材料非常重要。通過包覆成型,通常會選擇熱塑性彈性體(TPE)、熱塑性聚氨酯(TPU)、有機硅和其他材料,因為它們具有耐性:抗紫外線性、不犧牲強度的柔韌性、溫度回彈性等。通常,它們會粘合在一起需要清潔,并以某種方式對表面進行化學修飾以確保涂層完整的材料。
一個典型的過程可能是需要封裝的金屬連接器。可以使用蒸汽脫脂劑或溶劑擦拭法清潔金屬,進行手動研磨步驟,或者將增強附著力的底漆應用于連接器。清潔后,零件可能在實際進行過模制之前全部放入存儲袋中進行庫存。對于組裝好的電路板,該過程可能包括等離子體處理步驟。
在該清潔和處理過程中,有幾個變量,如果任其發展,可能無法提供制造商所需的結果。
要在此粘合過程中建立可預測性,就需要控制該過程的兩個總體方面。組件的供應鏈必須受到控制;確保從一開始就滿足清潔度要求。而且,控制上述概述的每一個清潔和處理步驟(以及可能發生的任何其他步驟)中發生的表面變化對于保持一致的過程至關重要。
聽起來好像過于簡單了,但是如果您可以有效地管理這兩件事,那么您在創建包覆成型粘合方面就處于領先地位,每次都會達到或超過您的期望。將零件引入您的設施中以及這些零件表面在設備中的生命周期,是制造商控制粘合過程的兩種主要手段。
在粘合過程中,材料表面發生變化或有機會發生變化以創建更易粘合或不易粘合的表面的每個位置都稱為關鍵控制點。這些是使制造商獲得渴望的確定性的成敗點。
如果連接器或電子元件的包覆成型錯誤,則返工的成本非常高,因為如果存在泄漏,則會浪費整個儀器。覆蓋物需要完全不受環境影響,并且能夠承受長時間的持續使用。要確保這些辛勤工作的組件和包覆成型件的使用壽命更長,則通過在整個過程中定量檢查表面的質量。如果存在多余的步驟(也許不需要手動磨損,只是上游步驟不足的權宜之計),或者在存儲過程中引入了污染物,制造商可以通過數據驅動的系統性清潔度監測來縮小正常工作范圍和縮小范圍。
制造商可以在粘合過程專家的幫助下以及對表面(有時是細微的化學變化)敏感的表面分析系統的幫助下,進行這種根本原因分析。
當清潔材料并用蒸汽脫脂劑、底漆或等離子處理時,表面的化學組成會發生變化,從而形成更具反應性的表面。這種反應性在表面和聚合物涂層之間產生了牢固的化學鍵。測量表面反應性是衡量表面是否適合包覆成型的一種方法,這意味著您可以基于影響粘合結果的最精確變量來決定粘合過程。您可以知道哪些步驟使表面更易粘合,哪些步驟可能對您的想法沒有用,您可以知道是否在存儲或降解過程中保留了可粘合表面,以及在多大程度上可以測量這些變化。
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