Комплексний аналіз технології інжекційного лиття ПК-з рідким силіконом: процес, проблеми та рішення (частина 2)

Ключові слова: інкапсуляція ПК рідким силіконом, лиття під тиском LSR, лиття під тиском рідким силіконом, лиття силіконом, процес лиття під тиском, інкапсуляція LSR процесу лиття під тиском ПК

IV. Поширені проблеми та рішення

4.1 Погана адгезія

Причини: масло, пил та інші забруднення на поверхні ПК впливають на контакт і реакцію між праймером або само-клейкою LSR і поверхнею ПК; недостатня обробка поверхні, така як занадто короткий час обробки плазмою, занадто низька потужність або нерівномірне нанесення та недостатнє висихання праймера, призводить до недостатнього посилення поверхневої енергії, перешкоджаючи ефективному хімічному зв’язку або фізичній адсорбції; неузгоджені параметри процесу, такі як температура та тиск під час лиття під тиском, впливають на реакцію затвердіння та ефект зв’язування між LSR та PC.

Рішення: перед обробкою поверхні додайте ретельний процес очищення поверхні, використовуючи органічні розчинники, такі як спирт і ацетон, щоб протерти поверхню ПК, щоб переконатися, що на ній немає масла, пилу та інших забруднень; оптимізувати параметри процесу обробки поверхні, раціонально регулюючи потужність і час плазмової обробки або концентрацію і умови сушіння праймера, виходячи з характеристик матеріалу і вимог до продукції; всебічно оптимізувати параметри процесу лиття під тиском, визначаючи оптимальну температуру, тиск, швидкість ін’єкції та інші параметри за допомогою експериментів і аналізу моделювання, щоб забезпечити гарне з’єднання між LSR і ПК за відповідних умов.

4.2 Злом ПК

Причини: невідповідна конструкція виробу зі структурними дефектами, такими як гострі кути та неоднакова товщина стінок, легко призводить до концентрації напруги під час лиття під тиском, спричиняючи розтріскування підкладки ПК; неправильні налаштування параметрів процесу лиття під тиском ПК, такі як надмірно високий тиск уприскування, надмірно довгий час витримки та надмірно швидка швидкість охолодження, можуть створити значну залишкову напругу всередині ПК, спричиняючи розтріскування під час подальшої обробки або використання; проблеми з якістю самого матеріалу ПК, такі як нерівномірний розподіл молекулярної маси або наявність домішок, також можуть знизити його стійкість до розтріскування.

Рішення: на етапі проектування виробу дотримуйтеся принципу уникнення концентрації напруги, оптимізуйте конструкцію конструкції виробу та використовуйте такі методи проектування, як закруглені кути та однакова товщина стінок; точно контролювати процес лиття під тиском ПК, зменшуючи утворення залишкової напруги всередині ПК шляхом регулювання таких параметрів, як тиск уприскування, час витримки та швидкість охолодження; якщо необхідно, додайте процес відпалу після лиття під тиском ПК, нагріваючи продукт до відповідної температури та витримуючи його протягом певного часу, потім повільно охолоджуючи його для усунення внутрішньої залишкової напруги; вибирайте надійну сировину для ПК і проводите суворе тестування якості сировини, щоб переконатися, що її продуктивність відповідає вимогам.

4.3 LSR Flash

Причини: недостатня точність прес-форми, зазори, знос або деформація на розділовій поверхні призводять до витікання LSR із зазорів під час лиття під тиском, утворюючи спалах; надмірний тиск уприскування призводить до того, що LSR тече занадто швидко всередині форми, легко прориваючи герметичні межі форми та створюючи спалах; нерозумна конструкція системи вентиляції прес-форми перешкоджає своєчасному випуску газу під час лиття під тиском, що призводить до підвищення тиску всередині порожнини та спричиняє переповнення LSR та утворення спалаху.

Рішення: підвищення точності та якості виготовлення форм; регулярно обслуговувати й обслуговувати прес-форми, перевіряти прилягання роз’ємних поверхонь і оперативно ремонтувати чи замінювати зношені чи деформовані компоненти прес-форми; оптимізувати контроль тиску впорскування шляхом визначення відповідного діапазону тиску впорскування за допомогою тестування та аналізу даних, а також використовувати технологію керування кривою тиску для динамічного регулювання тиску вприскування під час процесу лиття під тиском на основі фактичних умов; покращити конструкцію системи вентиляції прес-форми шляхом раціонального встановлення положення, розміру та кількості вентиляційних канавок для забезпечення плавного виведення газу з форми, зменшення тиску в порожнині та мінімізації спалаху.

V. Стандарти контролю якості

5.1 Елементи тестування

Міцність адгезії: Використовуйте випробування на розтяг, щоб визначити міцність адгезії між LSR і ПК, вимагаючи міцності адгезії більше або дорівнює 1,5 МПа, щоб переконатися, що продукт не розшаровується під час використання.

Ефективність герметизації: Виходячи з конкретних вимог застосування продукту, перевірте герметичність продукту за допомогою таких методів, як випробування на повітронепроникність і водонепроникність, щоб переконатися, що продукт відповідає вимогам водонепроникності, пилонепроникності та запобігання витоку газу.

Довговічність: продукт проходить циклічні випробування при високих і низьких температурах, щоб імітувати коливання температури, з якими він може зіткнутися під час фактичного використання. Кількість випробувань, як правило, становить не менше 50 циклів. Продукт не повинен демонструвати суттєвого погіршення продуктивності після тестування, а його зовнішній вигляд не повинен мати дефектів, таких як тріщини або деформація, щоб підтвердити його довгострокову-надійність і стабільність.

Якість зовнішнього вигляду: якість зовнішнього вигляду продукту оцінюється за допомогою візуального огляду та оптичної мікроскопії. Поверхня виробу не повинна мати таких дефектів, як задирки, бульбашки, забруднення та подряпини, а колір має бути рівномірним і постійним, відповідаючи вимогам дизайну.

5.2 Методи тестування

Машина для випробування на розтяг: використовується для випробування міцності з’єднання. Підготовлений дослідний зразок встановлюється на машину для випробувань на розтяг і розтягується з певною швидкістю розтягування. Максимальна сила розтягування при руйнуванні реєструється, а міцність зчеплення розраховується на основі склеєної площі зразка.

Машина для перевірки герметичності: герметичність виробу перевіряється за допомогою методу перепаду тиску або методу прямого тиску. Метод перепаду тиску визначає наявність витоку шляхом порівняння різниці тиску між випробовуваним продуктом і стандартною частиною; метод прямого тиску виявляє витоки шляхом безпосереднього вимірювання змін внутрішнього тиску продукту. Випробувальний тиск і час витримки встановлюються відповідно до вимог до ущільнення продукту.

Випробувальна камера при високих і низьких температурах: використовується для циклічних випробувань при високих і низьких температурах. Продукт поміщають у камеру та циклюють відповідно до заданої температурної кривої. Діапазон температур зазвичай становить від -40 градусів до 125 градусів. Швидкість нагрівання/охолодження, час витримки та інші параметри можна регулювати відповідно до стандартів продукту.

Оптичний мікроскоп: використовується для спостереження за склеюванням між поверхнею продукту та мікро-дефектами поверхні. Після відповідної обробки поперечного-зрізу або поверхні продукту його поміщають під оптичний мікроскоп для спостереження. Збільшення вибирається за потреби, зазвичай 50-500x. Якість виробу оцінюють за щільністю з’єднання між поверхнями та наявністю таких дефектів, як зазори та отвори.

VI. Сфери застосування

6.1 Побутова електроніка

Корпус смартфона: поєднуючи високу міцність і ударостійкість комп’ютера з проти-ковзкими,-поглинаючими-і зносостійкими властивостями LSR, він забезпечує повний захист смартфонів, покращуючи комфорт користувача та тактильні відчуття.

Ремінці для смарт-годинника: завдяки м’якості, еластичності та чудовій біосумісності LSR ці ремінці ідеально поєднуються з корпусами комп’ютерів, створюючи зручні водонепроникні та пилонепроникні ремінці для смарт-годинників.

Захисні чохли для навушників: захисні чохли для навушників, виготовлені з інкапсульованого ПК LSR- шляхом лиття під тиском, ефективно захищають навушники від ударів і подряпин, забезпечуючи чудову звукоізоляцію та шумозаглушення. Їх м'який матеріал не тисне на вуха.

6.2 Автомобільні компоненти

Ущільнювальні компоненти: такі як ущільнювачі автомобільних фар і ущільнювальні смуги для дверей/вікон, чудова герметизація та стійкість до старіння LSR ефективно запобігають проникненню пилу, дощу та вологи в салон автомобіля, захищаючи автомобільне електронне обладнання та компоненти від корозії та покращуючи загальну продуктивність і надійність автомобіля.

6.3 Медичні прилади

Рукоятки хірургічних інструментів: технологія інжекційного лиття з інкапсульованим ПК LSR-забезпечує рукояткам хірургічних інструментів неслизьку поверхню, яку легко--чистити. Висока міцність ПК забезпечує структурну стабільність рукояток, відповідність медичним і гігієнічним стандартам і ефективне зниження ризику помилок під час хірургічних процедур.

Ущільнювачі обладнання: у такому медичному обладнанні, як сканери МРТ, ультразвукові діагностичні прилади та вимірювачі рівня глюкози в крові, використання ущільнювачів ПК у корпусі LSR-забезпечує герметизацію та стабільність внутрішнього середовища, запобігаючи потраплянню пилу, вологи та інших забруднень у обладнання та впливаючи на його нормальну роботу та точність виявлення. Він також відповідає суворим вимогам медичного обладнання щодо біосумісності матеріалів і стійкості до стерилізації.

VII. Тенденції технологічного розвитку

7.1 Самоклеючі LSR матеріали

Розробка само-матеріалів LSR із вищими адгезивними властивостями ще більше зменшить або повністю виключить процеси обробки поверхні, спростить виробничі процеси, знизить виробничі витрати та покращить якість продукції та ефективність виробництва. Розробка само-самоклеючих матеріалів LSR рухатиметься до більшої екологічності, ефективності та стабільності, відповідаючи постійно-зростаючим вимогам різних галузей до продуктивності матеріалів і процесів.

7.2 Розумне виробництво

Запровадження вдосконаленої сенсорної технології, автоматизованої технології керування та алгоритмів аналізу даних уможливить-моніторинг у реальному часі та точне налаштування процесу лиття під тиском. Інтелектуальні виробничі системи можуть автоматично збирати й аналізувати параметри процесу, такі як температура, тиск і час, і своєчасно коригувати параметри виробництва відповідно до попередньо встановлених стандартів якості, щоб забезпечити послідовність і стабільність якості продукції, одночасно підвищуючи ефективність виробництва та зменшуючи кількість браку.

7.3 Технологія мікроформування

Зі зростанням попиту на мініатюрні вироби в таких галузях, як електроніка та медицина, технологія мікроформування буде ширше використовуватися в області інкапсуляції рідкого силікону під тиском ПК. Технологія мікроформування забезпечує високо-точне лиття під тиском крихітних компонентів, задовольняючи потреби розробки продуктів щодо мініатюризації, полегшення та інтеграції, а також забезпечує технічну підтримку для виробництва високо-продуктивних мікроелектронних пристроїв і компонентів медичних пристроїв.