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熱塑性塑料包覆成型LSR的注意事項

2013年05月27日 13:58來源: >>進入該公司展臺人氣:1983


  由于原有LSR材料不能與聚碳酸酯儀器罩殼達到令人滿意的粘接性(甚至增加了費用進行紫外線預處理后也是如此),Amerimold科技公司采用了Shin-Etsu硅樹脂公司的Select-HesiveLIMS材料,它無需預處理便可獲得良好的粘接,并且不產生廢品。
  
  在硬質熱塑性基材包覆成型液體硅橡膠(LSR)時,為了使兩組分能夠獲得良好的長期粘接性,注塑加工商需要注意一些問題。本文指出了這些問題的關鍵,并通過實例介紹了一種無需預處理的新型自粘性LSR。
  
  近年來,軟/硬包覆成型已成為注塑加工商掌握的基本技術,并且越來越多的注塑加工商正在擴大這種熱固性/熱塑性塑料相組合的技術。在某些應用中,LSR在耐熱性、低溫柔性、耐化學性和固有的潤滑性方面提供了超過TPE的優勢。獲得良好的長期粘接性可以算作硬質熱塑性基材包覆成型TPE的一個難題,而對于熱塑性塑料包覆成型LSR而言,這一難題更具挑戰性。
  
  用化學底涂或等離子體或紫外線處理基材表面已經成為解決挑戰性粘接問題的一種方法。為了盡量減少加工步驟,LSR供應商相繼推出新的“無底涂”或“自粘性”品級,它們本身與熱塑性塑料具有良好的粘接性。即便如此,為了取得良好的效果,也有一些規則需要注塑加工商來遵守。以下是美國Shin-Etsu硅樹脂公司北美營銷EricBishop提供的一些意見中的關鍵點。Shin-Etsu硅樹脂公司供應自粘性的Select-HesiveLIMSLSR產品,用于與熱塑性塑料進行無底涂粘接。
  
  1.保持清潔
  
  “清潔對于粘接是至關重要的,所以要使基材保持清潔和干燥。”Bishop說。如果基材與LSR采用一模兩次注塑成型,而不是基材先在一臺機器上單獨成型再被轉移到另一臺機器上,那么可以不考慮這個問題。
  
  2.加熱基材
  
  “基材必須是熱的,這很重要。”Bishop說道,“LSR與熱塑性塑料的粘接是一種化學反應,因此需要將時間、溫度和壓力結合在一起。”他說,在一般情況下,越熱越好。對LSR而言,典型的模具溫度為149~204℃,zui低溫度是121℃。LSR內部必須達到這個溫度,以使其充分固化。越熱也就越快固化,即可獲得更短的固化周期。
  
  不能在一塊冷的基材上包覆成型LSR,因為這會減緩固化,Bishop告誡道。在二次包覆成型中這不是一個問題――熱塑性部件中的余熱將有助于固化LSR。但如果單獨成型基材,它需要在鏈條式烘箱中或使用一塊熱板進行預熱。
  
  3.注意添加劑、脫模劑的影響
  
  Bishop反對使用含有內部脫模劑或“自潤滑”添加劑的熱塑性基材,雖然它們并不總會帶來粘接問題。外部脫模劑肯定不能使用,同時避免使用任何含有硫或胺的添加劑,因為它們會抑制LSR的固化。這意味著基材不能使用胺基抗靜電劑。
  
  4.輕輕地脫模
  
  即使LSR具有良好的“初始強度”可以脫離模具,但是當模具打開時,粘接和固化可能還沒有達到它們的zui終狀態。因此,在脫模過程中應避免拉拽LSR。Bishop指出,聚四氟乙烯模具涂層可以幫助LSR脫模。
  
  5.一致性考慮
  
  如果注塑加工商遵循了以上所有的建議,則其采用自粘性LSR應該能夠獲得良好的效果,無論是在一臺機器上進行二次注塑還是在兩臺機器上單獨成型。但需要注意的是,若采用兩臺機器成型,則必須使用自動化設備(機械手)將基材從一臺機器轉移到另一臺機器上,因為這種方式可以確保一致的基材溫度,也避免了操作人員處理部件時帶來的任何污染。
  
  6.機械聯鎖設計
  
  即使采用自粘性LSR,將材料之間一些機械聯鎖的形式納入到部件設計中,也是一種很好的保險方式。使LSR通過孔透入部件的背面就是一個很好的例子。此外,在包覆成型的界面區域進行粗加工也會對粘接有所幫助,但這對于自粘性良好的材料不是必需的。
  
  7.做一個初步的測試
  
  為了很好地了解一種基材材料與一個特定LSR品級的粘接性如何,將一個具有代表性的部件或基材材料的樣片送到LSR供應商那里去測試是一個不錯的選擇。自粘性
  
  Select-HesiveLIMSLSR的應用實例
  
  2011年,Amerimold科技公司在生產中遇到了包覆成型的粘接問題,如果解決不了,它將面臨嚴重的時間和成本超支。該公司為一家的制造商生產一種熱控制器的罩殼。其工藝是先用聚碳酸酯(PC)注塑成型罩殼的底盤、前蓋和鍵盤,然后利用另一模具和注塑機在鍵盤上包覆成型LSR。
  
  Amerimold科技公司雖然采用了一家專門的材料供應商提供的自粘性LSR,但該材料與PC材料的粘接在未經預處理的情況下還是不夠充分。Amerimold科技公司也曾試圖在亞洲尋找工廠來包覆成型該部件。但是由于自粘性LSR與PC鍵盤的附著力不足,zui初樣品的試驗產生了60%的廢品率。
  
  另一種解決辦法需要花費$購買可變頻率的光泵(VFLP)設備,以用于在包覆成型之前對PC表面進行紫外線預處理。然而,采用VFLP設備的效果也不是十分理想,只取得了不多的改進。
  
  由于已為兩個型腔的LSR包覆成型模具投入了高達$的費用,Amerimold科技公司需要找到一種迅速有效的解決方案,以避免為預處理、廢品和廢料產生更多的支出。為此,該公司總裁MichaelSchon了Shin-Etsu硅樹脂公司,請其連夜運送19L桶裝的KESelect-HesiveLIMS樣品,用于在LSR模具中的試驗。
  
  Amerimold科技公司采用Select-Hesive自粘性材料在沒有任何預處理的情況下進行了幾次包覆成型試驗。Schon稱:“令人難以置信的是,樣品的包覆成型在*次試驗就成功了,沒有進行紫外線處理便形成了的粘接,更重要的是沒有廢品。”通過附加的測試后,Amerimold科技公司決定進行件的初始生產。由于沒有廢品,節省了時間,使得初始生產量超出原定件數件。
  
  KE2090Select-HesiveLIMS硅樹脂的邵氏硬度為10~70A。據EricBishop稱,該材料可以很好地粘接多種工程塑料,如PC、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯醚(PPO)合金、聚醚醚酮(PEEK)及聚砜等。
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