Silikoninės gumos apdirbimas elektronikos pramonei

By Mike'as Chenas, Gamybos direktorius | 12+ metų patirtis gumos gamyboje |LinkedIn

Svarbiausios išvados

• Elektronikoje naudojamai silikoninei gumai reikalingi ±0,1 mm apdorojimo tolerancijos tarpikliams ir sandarikliams, o vidiniams elektroniniams komponentams – UL 94 V-0 antipirenų atitikties standartas.
• Tikslios silikono pjovimo staklės su servovariklio valdymu pasiekia ±0,1 mm padavimo tikslumą, pjaustant iki 120 peilių per minutę greičiu elektroninių detalių gamyboje.
• Dėl mažo silikono plyšimo stiprumo sunku mechaniškai pašalinti sluoksniavimą; kriogeninis sluoksniavimas esant -100 °C iki -130 °C temperatūrai yra pageidaujamas metodas silikoniniams elektroniniams komponentams, kurių plonas sluoksnis yra mažesnis nei 0,3 mm.
• Trijų etapų valymo ir džiovinimo procesai pašalina liejimo formas atpalaiduojančias medžiagas ir kietųjų dalelių užterštumą prieš pradedant silikoninių elektroninių dalių surinkimą ar pakavimą.

Trumpas atsakymas:Elektronikos pramonei skirtas silikoninės gumos apdirbimas apima tikslų silikoninių lakštų pjovimą į tarpiklius ir sandariklius, lietų silikoninių elektroninių komponentų išvalymą nuo latakų, valymą, siekiant pašalinti liejimo formų išleidimo medžiagas ir dalelių užterštumą, ir kontroliuojamą kietėjimą, kad būtų pasiektos nurodytos fizinės savybės. Kadangi elektroniniams korpusams ir sandarinimo komponentams reikalingi matmenų tolerancijos ±0,1 mm ribose ir paviršiaus švara, tinkama švarioms patalpoms, automatizuota apdorojimo įranga su servo variklio valdymu, PLC programavimu ir daugiapakopėmis valymo sistemomis yra standartinė elektronikos klasės silikono gamyba.

Silikoninė guma elektronikoje naudojama dėl savo šiluminio stabilumo, elektros izoliacijos savybių ir atsparumo aplinkos poveikiui. Pagrindinės taikymo sritys apima klaviatūros membranas, jungčių sandariklius, EMI sandariklius, ekranų rėmelių sandariklius, baterijų skyriaus sandariklius ir apsauginius jungiklių bei jutiklių gaubtus. Kiekvienam pritaikymui taikomi specifiniai apdorojimo reikalavimai, kurie skiriasi nuo bendrosios paskirties silikoninių liejinių dėl griežtų tolerancijų ir švaros standartų, kuriuos reikalauja elektronikos surinkimas.

Kadangi silikoninės gumos stiklėjimo temperatūra yra artima -120 °C, o jos plyšimo stipris, palyginti su kitais elastomerais, yra mažas, jos apdorojimui reikalinga įranga ir parametrai, pritaikyti šioms fizinėms savybėms. Šiame straipsnyje aptariami pagrindiniai silikoninės gumos komponentų, naudojamų elektronikos gaminiuose, apdorojimo etapai – pjovimas, briaunų šalinimas, valymas ir kokybės patikrinimas.

Silikono gumos panaudojimas elektronikoje: apdorojimo reikalavimai

Elektronikos gaminių silikoninės gumos komponentai pagal apdorojimo sudėtingumą skirstomi į tris kategorijas. Tarpikliai ir sandarikliai paprastai yra išpjaustomi arba pjaustomi iš kalandruotų silikoninių lakštų, kurių storis yra nuo 0,5 mm iki 5,0 mm.ASTM D2000Gumos gaminių klasifikacijoje elektronikos silikoninės tarpinės dažniausiai nurodomos pagal tokias linijų išnašas kaip 2GE705, kurių kietumo, tempimo ir pailgėjimo reikalavimai yra būdingi konkrečiai taikymo sričiai.

Lieti silikoniniai komponentai – klaviatūros, dėklai ir nestandartiniai korpusai – gaminami liejimo būdu, naudojant suspaudimo arba skysto silikono gumos (LSR) liejimo metodą. Šioms dalims po liejimo reikia pašalinti apsauginį sluoksnį, o plonam apsauginiam sluoksniui, būdingam LSR liejimui, reikia kriogeninio arba tikslaus mechaninio apsauginio sluoksnio pašalinimo. Trečioji kategorija – silikoniniai hermetizuojantys ir glaistymo mišiniai – tepami skysto pavidalo ir kietinami vietoje be mechaninio apdorojimo.

UL 94 ir IEC 60068 yra nuorodos į elektronikos įrenginių atsparumo liepsnai ir aplinkos poveikio bandymų reikalavimus.

Tikslus silikono pjovimas elektroniniams komponentams

Thesilikono pjovimo mašina„Xiamen Xingchangjia“ gamykla skirta silikono lakštams ir ritinėliams apdirbti pagal tikslius elektroninių tarpinių ir sandariklių matmenis. Mašinos servovariklio pavara ir PLC jutiklinis ekranas leidžia programuoti pjovimo raštus su reguliuojamu gyliu ir peilio pasirinkimu, apdorojant silikono lakštus, vamzdelius ir nestandartines formas.

Didesniems elektroninių silikoninių dalių gamybos kiekiams,Pilnai automatinė silikono pjovimo mašinasiūlo nepertraukiamą veikimą su automatiniu krovimu. Pagrindinės specifikacijos: pjaustymo plotis, reguliuojamas nuo nulio, peilio ilgis – 550 mm, pjaustymo storis – nuo ​​0 iki 10 mm, o pjaustymo greitis – iki 120 peilių per minutę. Mašina naudoja pneumatinį cilindrą medžiagai spausti, o slėgis automatiškai reguliuojamas pagal medžiagos storį, todėl nereikia rankinio spyruoklinio reguliavimo, būdingo senesnei įrangai. PLC valdoma sistema stebi medžiagos padavimą, gaminių skaičiavimą ir krovimą su signalizacija, rodančia medžiagos trūkumą ir pilną krūvą.

Pjovimas „bučiniu“ būdu – perpjovus silikono sluoksnį, bet ne apsauginę plėvelę – yra standartinis metodas, skirtas lipniomis silikoninėmis tarpinėmis, naudojamomis elektronikos korpusuose. Servo variklio padavimo tikslumas, siekiantis ±0,1 mm, yra labai svarbus norint išlaikyti matmenų pastovumą tūkstančiuose dalių vienoje partijoje.

Silikoninės gumos elektroninių komponentų mirksėjimo šalinimas

Dėl silikono fizikinių savybių kyla unikalių iššūkių šalinant sluoksnį. Kadangi silikoninė guma pasižymi mažu plyšimo stiprumu ir dideliu lankstumu, plona liejimo plėvelė, veikiama mechaninio dilimo, lankstosi, o ne lūžta. Silikoninių elektroninių komponentų, kurių plėvelės storis mažesnis nei 0,3 mm, mechaninis plėvelės šalinimas kelia pavojų, kad pagrindinė medžiaga plėvelės jungtyje bus suplėšyta. Kriogeninis plėvelės šalinimas skystu azotu, esant -100 °C iki -130 °C temperatūrai, selektyviai sumažina plonos plėvelės trapumą, tuo pačiu išsaugant silikono korpuso struktūrinį vientisumą, todėl plėvelę galima švariai pašalinti nepažeidžiant paviršiaus.

Silikoninėms detalėms, kurių storesnis sluoksnis yra didesnis nei 0,3 mm, arba paprastoms pertvarų geometrijoms, mechaninis sluoksnio šalinimas gali būti naudojamas su minkšta medžiaga ir sumažintu sukimo greičiu.XCJ-G600 mechaninis mirksinčių dažų šalinimo įrenginysapdoroja silikonines detales nuo 3 mm iki 100 mm skersmens, kai sureguliuojami atitinkami parametrai, tačiau prieš pradedant visapusišką gamybą rekomenduojamos bandomosios partijos, siekiant patikrinti paviršiaus kokybę.

Silikoninių dalių valymas ir džiovinimas elektronikos surinkimui

Silikoninius elektroninius komponentus po liejimo ir apliejimo reikia valyti, kad būtų pašalintos atlaisvinimo priemonės, likusios apliejimo dulkės ir tvarkymo metu susidarę teršalai. Atlaisvinimo priemonės gali trukdyti klijų sujungimui elektronikos surinkimo metu, o laidžios dalelės gali sukelti trumpuosius jungimus surinktuose įrenginiuose.gumos valymo ir džiovinimo mašinayra specialiai sukurtas silikoninei gumai, techninei įrangai, plastikui ir elektronikos korpusams valyti, naudojant tris šešių etapų valymo procedūrų grupes, kurias galima laisvai derinti atsižvelgiant į užterštumo lygį.

Elektronikos įrenginiams, kuriems reikalingas suderinamumas su švariomis patalpomis, valymo procese turėtų būti naudojamas dejonizuotas vanduo ir nejoninės paviršinio aktyvumo medžiagos, o po to džiovinama HEPA filtru, kad būtų išvengta pakartotinio užteršimo. Šeši įrenginio valymo etapai leidžia nuoseklius plovimo, skalavimo ir džiovinimo ciklus, kuriuos galima užprogramuoti konkrečioms silikono formulėms.IPC-1601Pagal elektroninių mazgų tvarkymo standartus, švaros patikra turėtų apimti vizualinę apžiūrą 10 kartų padidinimu ir joninės taršos bandymą detalėms, kurios patenka į didelio patikimumo elektroninius mazgus.

Kokybės kontrolė apdorojant silikoninę gumą elektronikai

Kokybės parametrai pagrįsti tipinėmis silikoninės gumos komponentų, skirtų plataus vartojimo ir pramonės elektronikos gaminiams, specifikacijomis. Konkretūs reikalavimai skiriasi priklausomai nuo originalios įrangos gamintojo (OEM).

Tikrinant silikoninių elektroninių dalių matmenis, reikėtų atsižvelgti į medžiagos šiluminio plėtimosi koeficientą, kuris yra maždaug 3–4 kartus didesnis nei NBR ar EPDM. Dalys, išmatuotos 25 °C temperatūroje, gali būti iki 0,15 % didesnės nei standartinėje 23 °C etaloninėje temperatūroje, nurodytoje ISO 3601 O žiedo matmenims matuoti. Tiksliems silikoniniams elektroniniams komponentams rekomenduojama naudoti temperatūros kontroliuojamą tikrinimo aplinką.

Išvada: integruotas elektronikos klasės silikoninės gumos apdorojimas

Elektronikos pramonei skirtų silikoninių gumų apdirbimas reikalauja tikslumo kiekviename etape – nuo ​​pjovimo ir poliravimo iki valymo ir kokybės patikrinimo. Mažas silikono plyšimo stipris ir didelis terminis jautrumas reikalauja įrangos parametrų, kurie skiriasi nuo tų, kurie naudojami NBR, EPDM ar FKM junginiams. Automatinės pjovimo mašinos su servovariklio valdymu, kriogeninis poliravimas plonasluoksnėms silikoninėms detalėms ir daugiapakopės valymo sistemos sudaro standartinę elektronikos klasės silikoninių komponentų apdorojimo liniją.

Į elektronikos silikono rinką įžengiantys gamintojai turėtų patvirtinti kiekvieną apdorojimo etapą su bandomosiomis partijomis prieš pradedant gamybą, ypatingą dėmesį skirdami apsauginio sluoksnio storio ir valymo efektyvumo nuimant atskyrimo formas metodui pasirinkti.