低压注塑工艺与传统注塑工艺有什么区别,有啥应用?

低压注塑工艺(LPM)是一种以很低的注塑压力(0.15-4MPa)将低压注塑材料注入模具并快速固化成型(5-50秒)的注塑成型方法。

低压注塑一般不单独注塑产品,而是以另外零件作为嵌入件,然后进行注塑,最终嵌入件被塑胶包裹或被结合而形成具有一体化的组合零件。

低压注塑与传统注塑最明显的差别就是注塑压力低注塑压力低的好处就是不容易损坏被包裹或被结合的零件,目前主要的应用有以下两类:

1、电子电气领域,集中在含有PCBA、极细导体焊接、强度偏低的连接器成型,以及精密、敏感的电子元器件的封装与保护,包括:印刷线路板(PCB)、汽车电子产品、手机电池、线束、防水连接器、传感器、微动开关、电感器、天线、环索等等。

2、汽车工业领域,需要包覆表皮(布料、PVC面料等)的汽车门护板、立柱护板和包裹架护板等汽车零部件。

01  电子电气领域

大部分电子元器件都比较脆弱,易因外因(受力、湿度、温度、灰尘、化学溶剂等)的影响而造成元器件损坏,在一些产品或使用场景中,需要把电子元器件封装保护起来,使其起到密封、防潮、防水、防尘、耐化学腐蚀的作用,此外还可以兼顾包括耐高低温,抗冲击,绝缘性和阻燃性等在内的性能。

一、低压注塑成型工艺与传统高压注塑工艺对比:

低压注塑成型工艺是一种介于灌封与传统高压注塑之间的新工艺,低压注塑成型工艺跟传统的高压注塑成型工艺非常相似,但是用在电子元器件封装上具有以下优势:
1、具有优异的性能,次品率低
1)在注塑材料方面,低压注塑成型工艺采用的是特种热熔胶(聚氨酯树脂),这种热熔胶在熔融状态下的粘稠度很低,流动性好,只需要很小的压力即可充填模具型腔。
同时热熔胶具有优异的柔韧性,对极性材料具有较好的粘附力,可以产生功能性防护,防水/耐环境特性/电气绝缘等,可以保护和密封电子元器件。而工程塑料,具有优异的机械强度,粘附力低,主要用于注塑外壳。

2)在注射压力方面,低压注塑热熔胶:粘度低,所需注塑压力低:1.5~40bar,不会损害敏感电子元器件;工程注塑的注塑压力:一般超过400bar,可能破坏电子元器件。

3)在注射温度方面,低压成型工艺的注射温度(190~230℃),也低于传统高压注塑温度(230~300℃),因此降低了由于温度过高而损坏敏感、精密元器件的机率。

2、节约总生产成本

1)设备成本低,传统注塑工艺设备系统,一般来说成本较高,其中包括购买高压的注塑机,另外还必须有水冷系统以及昂贵的钢模。而低压注塑成型工艺设备系统一般比较简单,仅由热熔胶机、工作控制台以及模具三部分组成。
2)模具成本低,周期短,由于注塑压力极低,模具可采用铸铝模,易于模具的设计、开发和加工制造,可节约材料成本和开发周期。

二、低压注塑成型工艺和传统的灌封工艺对比:

低压注塑成型工艺和传统的灌封工艺都可以用来对电子元器件进行封装,但与传统的灌封工艺相比,低压注塑工艺不仅具有环保性,同时大幅度提高的生产效率可以帮助降低生产的总成本。

传统的灌封工艺流程:

自动灌胶机的基本原理(视频)

低压注塑成型工艺流程:

1、添加低压注塑材料,并将元器件插入模具;

2、设置热熔胶机并注塑热熔胶至模具;

3、经过1分钟左右便可开模取件。

低压注塑(视频)

低压注塑成型工艺与传统的灌封工艺对比,有以下优势:

1、传统的灌封工艺的固化机理为化学反应,低压注塑成型工艺的固化机理为物理反应,多余的材料和废料可回收使用。
2、传统的灌封工艺需要24小时左右的工艺周期,低压注塑成型的工艺周期可以缩减到几秒至几十秒,极大的促进了生产效率。
3、传统的灌封工艺需要工程塑胶制备的外壳,而低压注塑成型工艺不需要预先制备塑胶外壳,而是在注塑过程一体成型封装外壳,体积小,成本低。
4、传统的灌封工艺需要精确控制2K组分比例,整个工艺流程繁琐,而低压注塑成型工艺只采用一种胶料,且工艺流程少,过程简单,可量产性强。
5、传统的灌封工艺固化时间长,因而需要较多的支架存放样品,占用较多的生产空间,而采用低压注塑成型工艺的产品成型后不需要额外的固化等待即可进去包装环节,不需要用于固化的支架,占用的生产空间少。
6、传统的灌封工艺需要较多的封装材料,而低压注塑成型工艺可以通过对型腔的设计来减少封装材料的使用量,甚至可以实现局部封装。

三、低压注塑成型工艺在电子电气领域上的典型应用:

1、电子元器件的封装
诸如带PCB的电子产品,带连接器的PCB,带线束的PCB等,在注塑过程中采用低压,能防止损坏敏感电子元器件。此种材料可保护电子器件免受外部环境影响(如水汽、机械应力等),而且能够充当外壳。

2、连接器防水密封

采用低压注塑热熔胶密封插头以及电缆卡子,低压注塑成型材料的柔韧性使包封后的连接器能够更好地消除应力,其粘接性能则起到了水密封性,甚至达到IP67级别的防水要求。

3、现场注塑制作索环

可以将此低压注塑工艺用于索环的现场制作。快速成型,张力缓冲,保护线束。克服了穿索环过程中所消耗的时间,提高生产工艺。

4、成型后具有结构件功能

低压注塑成型后具有一体化的外壳,通过灵活的结构设计,可实现多样化的装配要求,可直接进行下一步装配。
5、其他

四、小结:

1、设计低压注塑成型的目的不是用来直接取代传统的工程塑料,举个例子:一个组件(如连接器)可以成功地用PVC铸模,则无需考虑使用低压注塑成型。若PVC注塑由于压力高而导致废品率高,则低压注塑成型可能更经济,因为它产生废品较少。
2、低压注塑成型一般用来取代多步骤生产操作,如塑料外壳成型后用环氧灌封。使用低压注塑成型通常能实现单步骤。当一个组件使用低压注塑模压成型时,通常无需额外的塑料外壳。
3、低压注塑成型工艺的局限性:由于低压注塑成型所用的热熔胶成本偏高,所以低压注射成型工艺主要应用于体积较小的精密元器件的封装和保护,针对体积较大的元器件,则不能体现其经济性。

02   汽车工业领域

低压注塑在汽车领域的应用除了应用在电子器件、PCB板、线束连接器的包封、电动汽车电池封装等的封装保护外。在汽车内饰件上也有应用。
随着汽车工业髙速的发展及驾乘人员物质需求的不断提升,用户对汽车内饰美观性和舒适性提出了更高要求;目前越来越多的汽车产品通过采用织物面料包覆立柱饰板,增加汽车内饰的美观性和舒适性,提升内饰的感官质量。

织物面料包覆立柱饰板的工艺主要有传统手工包覆低压注塑;低压注塑相比传统手工包覆具有生产效率高、环保及一致性好等优点,具有较好的应用前景。

低压注塑过程:将PVC表皮或者针织面料预先放到模具内,然后借助螺杆的推力,将已塑化好的的熔融状态的塑胶(一般为流动性较好的改性PP和PC/ABS等)注射入闭合的模腔内,再经固化定型后取得制品,整个过程完成表层材料与骨架材料之间的复合注塑。

目前该工艺已被广泛应用于汽车门护板、立柱护板和包裹架护板等产品的生产。

汽车内饰件低压注塑成型(视频)

1、低压注塑工艺相比传统包覆工艺的的优势:

1)低压注塑是将表皮材料与塑料基材融为一体,结合强度高,脱落风险低;

2)由于没有包覆工艺所必需的涂胶工序,低压注塑工艺过程更为环保,能有效改善零部件的VOC挥发及气味性,提升了车内的空气质量;

3)低压双层注塑零件的内部结构可任意设计,表面造型的自由度相比包覆工艺更大,并且造型特征更清晰、硬朗,具有良好的手感和外观;

4)低压注塑不需要额外的二次包覆,工序更少,提升生产效率和良品率;

2、同时,低压注塑工艺也存在以下缺点:

1)工艺较为复杂,易受模具以及面料/PVC表皮延展性的影响,报废率相对较高;
2)花纹保持性,在高拉伸处, 花纹立体感差一些;
3)模具工装成本较高,工艺面料也较昂贵;
4)低压注塑工艺由于注塑压力低,不宜注塑结构较复杂的产品。
(0)

相关推荐

  • 低压注塑的设备要求以及应用领域详解

    低压注射成型是相对于普通注射成型的一个新概念,而且是一个系列的综合概念,不仅涉及如何制造和控制设备,更涉及如何在较低的限定臣力和锁模力条件下制造塑料件.该技术最初于20世纪80年代起源于欧洲的汽车工业 ...

  • 【注塑案例】第62期之注塑产品的高光面冷胶痕改善方法!!

    文/振业注塑汇(ID:zy-plas) 作者/杨建宏,蔡老师 要~努~力! ■产品信息: 品名:控制面板 材料:ABS+PC 模穴数:1 X 1 制品重量:301.5g 模具规格 冷流道3板模,两点进 ...

  • 【实战案例】第67期之注塑产品--透明杯气泡不良分析

    文/振业注塑汇(ID:zy-plas) 督导/杨建宏,阳老师 老师在测量产品 ■案例改善过程信息: 一.外观不良原因分析: 1. 首先从结构上分析来看,该产品设计1×1,产品表面有特殊纹理,不能正常出 ...

  • 快速判断注塑缺陷的原因是什么?

    注塑汇 国内专注注塑业咨询培训服务,致力于注塑业的降本增效 专注注塑工厂降本增效改善:杨建宏 一个注塑缺陷的改正方向究竟是模具,还是材料,还是工艺,是可以快速判定,下面我来说.我是杨建宏. 一个朋友问 ...

  • 透明灌封胶的产品特点是什么?使用工艺是什么?

    许多行业有可能要定期监测电子元器件的工作情况,需要用到透明灌封胶.为了令其发挥应有的作用,提前对胶粘剂的特点以及操作工艺进行了解,避免引起一系列麻烦. 透明灌封胶的特点是什么? 1.遇到常温即可完成固 ...

  • 厚壁注塑件缩水难题的工艺技巧—表面缩凹

    硬胶件的缩水问题(表面缩凹和内部缩孔),都是因为体积较厚大部位冷却时熔胶补充不足而造成的缺陷.我们常常会遇到无论如何加大压力,加大入水口,延长射胶时间,缩水问题就是无法解决的情况. 在常用的原料当中, ...

  • 【工艺知识】注塑制品开裂原因分析

    开裂,包括制件表面丝状裂纹.微裂.顶白.开裂及因制件粘模.流道粘模而造成或创伤危机,按开裂时间分脱模开裂和应用开裂.主要有以下几个方面的原因造成:加工方面:(1)加工压力过大.速度过快.充料愈多.注射 ...

  • 249页干货详细讲解注塑工艺课,注塑技术和工艺操作技巧大全

    249页干货详细讲解注塑工艺课,注塑技术和工艺操作技巧大全

  • 晒红—云南传统红茶工艺揭秘

    晒红是云南传统红茶 晒红,是介于普洱茶与红茶之间的一种茶类.是长期在民间流传的"云南传统红茶".它的工艺,与红茶工艺更为接近,故被归为红茶. 晒红的历史至少在百年以上.是云南传统晒 ...

  • 中华优秀传统文化-工艺类双语词汇

    [加油]唐朝小哥哥板绘过程揭秘(吁)

  • 云南普洱茶没有传统工艺,云南普洱茶流传工艺梳理

    普洱茶在古代兴盛于明清,但跟现在的普洱茶估计不是一回事.目前为止没有工艺方面的记载.而记载最早的就是唐朝"散收,无采造法."而纵观中国茶历史,之后的宋代出现了紧压茶"团茶 ...

  • 认识日本的传统漆器工艺——莳绘

    日本是一个拥有许多传统手工艺的国家.即使到了现代,我们仍然可以不少超过一百年历史的传统工艺品.日本制作的手工艺品因为其精湛的技术以及工匠们的热忱,深受世界各地人们的喜爱. 几百年来,日本的漆器工人们用 ...

  • 点翠:失传的中国传统首饰工艺

    两千年来,中国一直在用翠鸟的蓝色羽毛作为镶嵌的精致艺术品和装饰,从发夹,头饰,和扇子到屏风.当西方艺术收藏家都集中在中国艺术的其他领域,包括瓷器,漆器,雕刻,景泰蓝,丝绸,绘画,翠鸟艺术对境外的人来说 ...

  • 从清代绢本彩绘《茶景全图》看中国传统制茶工艺

    <茶景全图>为清末介绍中国传统工艺图文系列之一,历年来有多种版本,此版为甲子年版,推算应为1924年之作 说茶 中国人喝茶的历史实在是太久远了.自发现野生茶树开始,与之相应的制茶技术就已经 ...