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电动工具包胶案例

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发表于 2017-12-30 13:19:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
1.前言
本规范根据我公司包胶设计的需要,结合本公司内部实际设计、制造、生产情况编制。属企业内部标准。所有引用的标准都会被修订,因此使用时需要各方面的探讨并使用最新标准的可能性。
2.目的与范围
2.1本规范的目的:规范我公司包胶的设计,降低因包胶问题引起的设计缺陷。提高包胶产品的开发质量和开发效率。提高包胶模具/材料/注塑生产的工艺可靠性,稳定性,可测试性和维护性。
2.2适用规范:我公司所有带包胶设计的电动工具。
3.术语
3.1基材
第一种注入材料称为基材或者基底材料,我们俗称为骨架或本体。硬胶可为ABS、PA6/PA66-GF,PP,PCPC+ABS
3.2覆盖材料
第二种注入材料称为覆盖材料,我们俗称为包胶材料。通常使用的覆盖材料为弹性树脂。软胶常用人工橡胶、TPU、TPR,TPE,软PVC等胶料
3.3包胶注塑模具
一种材料在另一种材料上面成型,产生多层结构在二次注塑过程中,覆盖材料注入基材的上方、下方、四周或者内部,组合成为一个完整的部件。这个过程可通过多次注塑或嵌入注塑完成。软胶包硬胶现在主要使用的是二次成型模具与双色模具。特别是二次成型模具(包胶模,主要是软胶包硬胶),其中
3.3.1包胶模具(二次成型)
两种塑胶材料不一定在同一台注塑机上注塑,分两次成型;产品从一套模具中出模取出后,再放入另外一套模具中进行第二次注塑成型。这种工艺也可称为嵌入注塑Insert Mold),其特点是:
1:通常基材(本体/骨架)要比覆盖材料大得多
2:可能需要预热,使表面温度接近覆盖材料的熔点,从而获得最佳粘合强度;
3:一般这种模塑工艺通常由2套模具完成, 不需要专门的双色注塑机。
3.3.2双色模具
两种塑胶材料在同一台注塑机上注塑,分两次成型,但是产品只出模一次的模具。一般这种模塑工艺也叫双料注塑,通常由一套模具完成,且需要专门的双色注塑机。
4.材料的选择与匹配
4.1材料的选择与匹配要求:
我司包胶产品均采用二次注塑(嵌件式INSERT MOLD)方法成型。
二次注塑树脂材料的选择有多种因素,一方面要取决于基材特性,另一方面则取决于应用性能。具体来说,有以下几点:
1.耐化学腐蚀性。
2.阻燃性(符合生态环保等要求)。生态环保标识是表明产品符合环境与社会标准的标志。
3.耐磨蚀度(以免凹陷或脱落)。
4.肖氏硬度(符合柔感或其他要求)。
5.耐冲击性(符合结构要求)。
6.熔点(符合应用温度要求,不会软化或变形)。
7.粘合方式(两种材料不匹配时形成机械联锁作用,两种材料匹配时形成化学粘合)。
一般而言,匹配材料应具有相似的化学特性或者含有匹配的复合成分。基材与覆盖材料不匹配时,通常只能形成机械联锁作用,而非化学粘合。
4.2:软包胶可与不同基材进行配合成型;但硬胶包硬胶则要受严格的限制条件:
硬胶包硬胶局部上可以,但不可用于大面积或形成封闭环的设计:否则如下:
QQ截图20171230125140.jpg
4.2.1:相同材质的硬胶进行二次注塑成型,这种情况不予采用。
原因:1:2种材料溶点相同,注塑过程中,会出现混(撺)色情况,影响外观品质;
      2:硬胶材料相对于软胶注塑压力会大(约30%以上),大的压力,往往容易造成封胶困难,产生压胶处毛边或压伤基体。硬胶对包胶模具和注塑工艺要求非常高,而且容易出现缺陷,导致生产成本的增加,不建议采用 。
如:基体是PA6-GF30,覆盖材料也是PA6-GF30,这种情况就会出现上述混色,注塑压力,成品包胶漏胶/压伤等不良率问题。
4.2.2:不同材质的硬胶间的包胶,需满足如下条件:
1:2种材料要有成型温差(溶点),至少30度以上;基体材料成型温度要高于覆盖材料;
2:硬胶覆盖材料的包胶(分色)区域尽可能的小,避免较大的材料自身体积收缩和收缩原因造成的开裂风险;
3:硬胶覆盖材料的收缩率要小,采用非结晶性或半结晶性塑材,收缩率通常在0.4~0.6%.
包胶模模具制造时,是不能放缩水率的,必须按基体(骨架)的规定的区域制造成型型腔,当覆盖材料注塑到型腔中后,本身还是要收缩的(材料物性---热胀冷缩)。收缩率大的覆盖材料:将造成较大的装配合缝;材料的收缩也会造成基体的受力变形;覆盖材料受拉应力的自身开裂。因此,硬胶之间的二次注塑,包胶区域和收缩率是2个必须注意的工艺问题。

4.3电动工具类包胶材料与基体(本体)的匹配:
考虑到二次注塑工艺上的不稳定性和成品率不高的问题,不建议采用2次以上的二次注塑进行分色。若要分煞费苦心,建议采用扣件(分体)结构去实现。
1.在基体材料确定的情况下,覆盖材料选用的优先顺序(排前为优选):
基材(本体/骨架)
覆盖材料(包胶材料)
备注
PA6-GF
通用所有常用弹性树脂,优选TPE
TPE耐磨
PA66-GF
通用所有常用弹性树脂,优选TPE
TPE耐磨
ABS
通用所有常用弹性树脂,优选TPE
TPE耐磨
PC+ABS/PC
通用所有常用弹性树脂,优选TPE
TPE耐磨
PP
TPR/TPE/PVC


金属压铸件
TPE/PVC /TPU/PPS/PA6-GF
需考虑设计/功能/工况
PA6-GF/PA66-GF/PC
ABS(不建议大的面积采用)
1:小面积的LOGO区域(100mm*20mm)之内是可行的;2:大的包胶区域要综合考量结构,曲率(落差);
2.覆盖材料确定的情况下,基体材料选用的优先顺序(排前为优选):
覆盖材料(包胶材料)
基材(本体/骨架)
备注
TPE
通用所有工程塑胶/金属压铸件


TPU
通用所有工程塑胶/金属压铸件


PVC
通用所有工程塑胶/金属压铸件


TPR
通用所有工程塑胶金属压铸件


PPS
金属压铸件


PA6/PA66-GF
金属压铸件


ABS(不建议大的面积采用)
PA6-GF/ PA66-GF/PC
1:小面积的LOGO区域(100mm*20mm)之内是可行的;2:大的包胶区域要综合考量结构,曲率(落差);

5.包胶结构设计规范:
1:基体分型面上均要有拉胶槽:
图片1.png
2:基体压胶槽宽度为1.2或1.8mm。封胶是平面的,选1.2mm,封胶工艺复杂处选1.8mm,

图片2.png
3:包胶区域拐角位或细长部位需做有台阶的拉胶孔;包胶区域周边基体上有拉胶槽或间隔性拉胶槽,槽深1.0mm宽1.0mm。拉钉孔尽量多做(20~30mm间距),且尽量靠近边缘或拐角,角落等位置。拉钉孔与骨架上的筋板位边距应大于≥1mm,防止包胶料溢胶到筋位空隙处,形成漏胶或披锋.
图片3.png
5:基体是斜面封胶时,其斜面不应超过45度。封胶面应做到至少1.2MM宽,尽量平行或垂直于分型面,若是斜面,斜度应尽可能小,以减小配模的难度,斜度最好不要大过45度.
图片4.png

6:深于5mm以上的孔或槽包胶,在包胶结束端应有反扣设计,避免包胶粘定模型头。
图片5.png


7:类似结构“B”中的2个小点,工艺上要求:必需大于2*2mm.
  外围线框宽度,最小1.5mm以上,根部做2mm(梯形状)。
图片6.png

8:包胶壁厚:
   推荐值:1.5mm. 局部最薄处不得低于1.0mm. TPE的流动长度(含浇口长度)/制品厚度比低于150:1 ,比例过大,会出现缺胶,包胶不满缺陷;产品设计时可按80:1进行设计。

9:类似结构R与X的封胶间隙必须在于1.0mm以上。否则会出现封胶问题,出现毛边(如右图)。
图片7.png 图片8.png

6.常见案例
6.1优秀案例:
图片9.png

图片10.png


3:PDH07机壳 “WORX”字二次注塑ABS
图片11.png 图片12.png

4:常用的几种形式(可实现的工艺)


A.jpg
B.jpg

6.2失败案例
1.拉钉孔与骨架上的筋板位边距应大于≥1mm.否则包胶会漏胶
图片15.png
2. 封胶面应做到至少1.2MM宽,尽量平行或垂直于分型面,若是斜面,斜度应尽可能小(最好不要大过45度),以减小配模的难度,避免出现披锋。
图片16.png
3:相同材质的包胶效果:混色。类似结构不能采用二次注塑。  
图片17.png




4:骨架高于包胶面,二次注塑时,这种情况易出现压伤骨架和侧边出现漏胶。对模具制造,注塑质量要求非常高,不建议采用。
图片18.png







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发表于 2017-12-30 21:50:58 | 显示全部楼层
好好好好
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