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淺談液體浸塑工藝在連接器防護帽生產上的優勢

2020-12-29 10:52:33

一、引言

       從最新的全球電子元件產品結構來看,連接器已成為僅次于PCB 的電子元件第二大支柱產業,而且各行業對連接器的需求和技術要求在不斷提升,從而帶動為連接器的零部件廠商在研發和生產上投入更多。其中包括防護帽,作為連接器的組件之一起著絕緣、屏蔽、防塵、防油、防潮的作用。液體浸塑工藝(Dip Molding)是防護帽的制造比較成熟的技術之一,如快接端子的絕緣保護套(簡稱端子護套)、射頻同軸連接器防護帽、高速連接器防護帽等,如圖1所示。

淺談浸塑工藝在防護帽生產上的優勢 

圖1 快接端子護套(a) 、射頻同軸連接器防護帽(b) 、高速連接器防護帽(c)

 

       面對連接器結構和型號的多樣化趨勢,液體浸塑工藝在制造連接器防護帽上的優勢逐漸體現;本文將介紹液體浸塑工藝的過程及其優缺點。

 

 

二、液體浸塑工藝的介紹

 

       液體浸塑的涂層比較厚,柔軟,可以脫離開模具獨立作為具有保護性能的產品。

 

 

1、液體浸塑防護帽在連接器領域的作用

淺談浸塑工藝在防護帽生產上的優勢

浸塑防護帽在連接器領域的主要作用有以下幾點:

(1)在運輸、搬運、存儲過程中提供柔性保護,以免劃傷、變形。

(2)防護帽表面無油、無塵,且具有一定的抗靜電效果(表面電阻率 ≤ 1011Ω·cm),同時有很好地阻隔灰塵、水分效果。

(3)耐高低溫,浸塑防護產品所用的原材料大部分是PVC糊樹脂,也有硅膠材料,硅膠具有更高的性能,可耐高溫性打≥150℃,低溫性能達-60℃。

(4)環保,無二次污染,防護帽在使用過程中不會釋放有揮發性物質,特別是浸塑硅膠產品,是一種無味、無臭、無鹵的環保材料,能夠滿足軍事、航空、光纖連接器等領域的高要求。

(5)阻燃性:PVC 浸塑產品的灼熱絲等級(GWIT)達到800℃/mm,而硅膠浸產品的灼熱絲等級(GWIT) 達到900℃/mm。

淺談浸塑工藝在防護帽生產上的優勢

(浸塑硅膠保護帽)

 

2、 液體浸塑工藝流程

液體浸塑工藝流程主要包括預熱、浸塑、塑化、冷卻、脫模5道工序。

(1)預熱:將模具送入烤箱中均勻加熱;

(2)浸塑:將加熱后的模具浸入到塑溶膠中,并控制模具提升速度;

(3)塑化:將已浸塑的模具再次加熱,使塑溶膠塑化成型。

(4)冷卻:塑化完成后降低溫度至常溫狀態。

(5)脫模:利用壓縮空氣將附著在模具上的成型品脫離。

如圖所示:

淺談浸塑工藝在防護帽生產上的優勢

 

3、 液體浸塑設備的發展

液體浸塑設備主要包括烤箱、浸塑液槽、冷卻裝置、脫模裝置、電氣控制系統、浸塑模具以及模具輸送系統。

淺談浸塑工藝在防護帽生產上的優勢

射頻同軸連接器防護帽模具

 

液體浸塑設備的發展歷程:

淺談浸塑工藝在防護帽生產上的優勢

方普的液體浸塑設備從純手工操作到全自動操作大約經歷了15年的時間。目前,全自動液體浸塑設備(見圖5)實現了各工序連續化。其優勢有:

1、生產效率高,以端子護套為例,日產量可達30萬只/臺;

2、人力成本低,原來的1人管理1臺機,到現在的1人管理多臺機;

3、也使得產品的質量得到了很好的控制。

今后液體浸塑設備會朝精細化、智能化的方向發展,也正是方普未來設備發展的方向。


 

三、液體浸塑工藝的優劣勢

許多連接器防護帽可以采用液體浸塑工藝,這是由于其具有自身的工藝特點:  

優勢:

(1)新產品開發快,一般從開模到樣品出來僅需2-3天時間,符合連接器快速研發的趨勢;

(2)模具成本低,只有陽模,成本在幾百至幾千不等,結構設計靈活;

(3)批量效率高,減少了客戶的存貨周期;

(4)產品強度均一,浸塑產品不存在應力集中點等缺陷;

(5)耗能(水電)低。

 

劣勢: 

(1)厚度均一性不易控制,工藝本身有限制,產品厚度公差略大;

(2)只有陽模,不能加工結構太復雜的產品(如卡扣式護套)。

 

四、結論

淺談浸塑工藝在防護帽生產上的優勢

本文詳細敘述了液體浸塑工藝的特點,介紹了液體浸塑防護帽具有產品設計及制造周期短、制作工序簡單、材料成本以及運行成本低的優勢,是值得在該領域推廣的一種技術。隨著高分子材料技術和浸塑裝備技術水平的不斷提高,液體浸塑工藝將為實現連接器件的可靠連接提供更多、更好的產品。

 

(原文發表于《機電元件》雜志,2015年第二期)


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