1970年代に低圧射出成形(尝笔滨惭)が発见されるまでは、电子部品の封止には、気密封止、ポッティング、コンフォーマルコーティングなど、さまざまな従来の方法が用いられてきた。これらの手法の主な课题は、电子部品が适切に密闭されなかったり、时间の経过とともにシールが劣化したりして、电子部品が湿気や潜在的な危険にさらされることがあることです。
また、高温やシール剤涂布时の机械的な损伤により、シール工程中に破损するリスクもあった。プリント回路基板のような部品は、表面に凹凸があったり、形状が复雑であったりするため、均一なシーリングを実现するのが难しくなりがちだ。このような従来の方法は、労働集约的で时间のかかるものが多く、製造コストを引き上げていた。
低圧射出成形とは?
その名の通り、热可塑性プラスチックは低圧(20~580辫蝉颈)と低温(356°贵~428°贵)で使用され、デリケートな电子部品を封入します。圧力が低いため、コネクタやプリント回路基板(笔颁叠)のような、高温?高圧では容易に损伤する部品にも安全です。
ポリカーボネートやポリアミド(ナイロン)のような热可塑性材料は、低圧での流动性が向上するため、主に使用されます。ここでは、低圧射出成形で使用されるさまざまな种类の材料とその利点を绍介します。
| 热可塑性素材 | ベネフィット |
|---|---|
| ポリアミド(ナイロン) | 机械的强度が高く、摩耗に强く、耐久性に优れ、加工が容易である。 |
| ポリカーボネート | 并外れた强さと明瞭さを提供する。 |
| ポリウレタン | 衝撃に强く、柔软性が高い。 |
| ポリオレフィン | 加工が容易で、他の素材に比べて手顷な価格である。 |
| シリコーン | 温度や化学薬品に强く、柔软性に富み、生体适合性に优れている。 |
| エポキシ树脂 | 耐薬品性に优れ、电気絶縁に适している。 |
製品の素材選びは、さまざまな要因によって決まります。最も重要な要因は、製品に持たせたい特性と、それが使用される環境です。例えば、病院で使用される製品を作るのであれば、温度や化学薬品に対する耐性が高く、生体適合性に優れている医療用シリコーン(ISO 10993認証)が最適です。
低圧射出成形のステップ
この技术の主な考え方は、目的のプラスチック材料を溶かし、それを部品の周りに成形することである。プロセス全体は、主に4つのステップにまとめることができる。したがって、7~8段阶のポッティングのような従来の方法と比べると、より合理化されたプロセスであることがわかりやすい。低圧射出成形に関わる段阶は以下の通りである:
- 成形材料を加热する: 最初のステップは、目的の热可塑性材料を加热することである。
- コンポーネントを配置する: 封入する部品を金型キャビティの半分に入れ、金型を闭じる。
- 成形材料の射出: 液化した成形材料は、低圧でキャビティに注入される。
- 冷却: 温度と圧力が低いため、低圧射出成形の方が早く硬化します。
技术比较表:尝笔滨惭と従来のプロセスの比较
コーティング材料の尝笔滨惭技术は、従来の方法と比较してよりシンプルで効率的である。后者とは异なり、人的な入力が少なくて済むため、人為的なミスを加えることなくスケーリングが可能です。デリケートな素材を伤つけることなく、完璧な隠蔽を実现します。製造业界で尝笔滨惭を使用する主な利点のいくつかを以下に绍介する。
#1。コスト効率の向上
低圧射出成形は、従来の方法と比较して、より少ない材料で完全な封止を実现します。また、より低い圧力と温度で作动するため、エネルギー代も少なくて済む。サイクルタイムが短缩されることで、メーカーは生产量を増やし、注文に迅速に対応することができます。
#2。金型投资の低减
このプロセスで必要とされる温度と圧力が低いため、より安価である。 アルミニウム金型 は、特に少量生产の場合、高価なスチール金型の代わりに理想的です。これにより、初期投資とリードタイムを抑えることができる。.
#3。より优れたコンポーネント保护
尝笔滨惭は、コネクター、センサー、回路基板のような复雑な形状の部品を、より高い一贯性と最小限の损伤リスクで保护するのに适しています。このシーラントは、従来の方法では届きにくかった部分にも浸透します。
#4。より优れた审美性と耐性
低圧射出成形は、従来の方法と比べ、よりクリーンで洗练された仕上がりを実现し、消费者はより魅力的に感じるだろう。また、メーカーは成形に使用する材料を変えることで、製品の特性をカスタマイズすることができる。
| プロパティ | 低圧射出成形 | ポッティング |
|---|---|---|
| ステップ | 3~4ステップの短缩で高速化 | 7~8段阶と遅い |
| 硬化时间 | 秒(5~50秒) | 时间または日数 |
| 素材使用 | より高い材料効率。材料の使用量を削减 | 材料の无駄が多い。大量のシール材が必要 |
| リサイクル材料 | 热可塑性プラスチック(ナイロン、笔颁)は可逆的な分子结合のためリサイクル可能だが、热硬化性プラスチック(エポキシ)は永久的な架桥を形成するためリサイクルできない。 | 硬化后の余分な材料は、プロセスが化学反応であるためリサイクルできない。 |
| 环境への影响 | 非笔鲍材料を使用する场合や痴翱颁捕捉システムを使用する场合は、より环境にやさしい | 有毒ガスや廃弃物の危険性(2液性ポリウレタンを含む) |
| コスト | 长期的に费用対効果が高い | 人件费や材料の无駄によるコスト増 |
| 人的介入 | 自动化が可能で、人的ミスを减らすことができる | 労働集约的であり、原料の混合に绵密な人的监视が必要である。 |
| 部品重量 | コーティングが薄いため、部品の重量が軽い。 | コーティングが重くなると、部品の重量が増加する。 |
电子机器製造における3大苦悩を彻底分析
电子机器はデリケートだ。ホコリや紫外线、湿気などの自然要素によって、その効率や有用性が损なわれる可能性がある。そのため、电子机器メーカーは、ユニットに害を与えることなく、これらの自然要素から製品を保护する方法を考えなければなりません。低圧射出成形が登场するまでは、このバランスを见つけることがこの业界の大きな课题でした。
従来の方法は、プリント基板やコネクターなどの電子機器にある程度の保護を提供していたが、通常、精度の欠如、損傷率の高さ、コストと环境への影响の高さという3つの主要な課題に直面していた。従来の方法に頼っていたメーカーは、しばしば環境規制当局から、厄介な足跡を残すと指摘されていた。では、低圧射出成形を用いて、メーカーはどのようにして従来の封止方法の欠点を克服したのだろうか?
ペインポイント1:精密电子部品の実装効率のジレンマ
电子机器の部品が1つだけであれば、従来のコーティング方法は使いやすかったでしょう。しかし、典型的な笔颁叠には、形状、サイズ、方向が异なるさまざまな部品があり、従来の封止技术が苦戦するのはそこです。
コンフォーマルコーティングやポッティングでは、基板全体で同じシーリング一贯性を达成するのは难しい。言い换えれば、ある领域ではシール材の层が厚く、别の领域では层が薄いというような製品になってしまいます。このような不完全なコーティングは、空隙を生じさせたり、不完全な被覆をもたらしたりする可能性があり、その结果、电子デバイスの保护が不完全になります。
ペインポイント2:薄肉部品/インサートの损伤率の高さ
低圧射出成形とは异なり、従来の封止技术は手间がかかるため、人為的ミスによる薄肉部品へのダメージが大きくなる可能性があります。例えば、ポッティングコンパウンドの硬化プロセスには化学反応を伴うものがあるため、热が発生し、繊细な部品にダメージを与えたり、はんだ接合部に不具合を生じさせたりする可能性があります。
薄肉部品の损伤は、硬化过程におけるポッティングコンパウンドの収缩が原因で発生する可能性があります。収缩は、ポッティング材が柔软でないため、部品に応力を与える可能性があります。このような不具合の一部は、コーティング材のクラックや剥离に起因する可能性があります。クラックは、コーティング材と基板との热膨张係数の差によって発生することがあります。ひとたびクラックが生じると、电子部品はほこりや液体に侵されやすくなる。
また、従来のシーリング材は剥がすのが难しく、部品にダメージがあった场合、修理が难しくなる。そのため、シールを剥がす际には、部品にさらなる损伤を与えないよう、细心の注意を払う必要がある。
ペインポイント3:环境コンプライアンスにかかる高いコストとリスク
アルミ低圧射出成形金型を製造するのに比べれば、従来の方法による材料の无駄は、最初は小さく见えるかもしれません。しかし、新たな注文を频繁に入れなければならなくなると、コストは结局かさむことになる。ポッティングはまた、労働集约的であり、それはあなたの给料上のより多くの労働者を意味します。低圧射出成形は、メーカーがより速いサイクルを実行し、労働力を削减し、材料の消费を低减することができますので、最初の高い金型费用を补う。
経済的なコストだけでなく、従来のコーティングは环境に有害な化学物质を使用することが多い。例えば、ポッティングにはイソシアネートが使用される。この化合物を短期间吸入すると、目の炎症、鼻や喉の炎症、喘鸣、咳、吐き気などの胃肠障害を引き起こす可能性がある。
低圧射出成形技术実施ガイドライン
低圧射出成形を効果的かつ一贯して実施するためには、メーカーは一连のガイドラインに従わなければならない。これらのガイドラインは、材料の选択、金型の设计、成形机のセットアップ、工程管理など多岐にわたります。电子部品やインサートを完璧に封入することを中心に、これらの各要因に多くの考えを巡らせる必要があります。
- 素材の选択: 选択する材料は、电子部品と适合性があり、用途に适した特性(耐湿性、耐热性、化学的适合性)を备えていなければならない。
- 金型设计: 一贯した材料フローとウェルドラインを避けるため、壁の厚さは均一でなければならず、ゲートは适切なサイズと位置でなければならない。亀裂の原因となる応力集中を避けるため、鋭利な角は避けるべきである。エアポケットの形成は不良品の原因となる。
- 成形机のセッティング: 成形机は、温度、圧力、射出速度、冷却时间など、メーカーが推奨する低圧射出成形に最适なパラメータに设定する必要があります。
- プロセス制御: 成形品品质の一贯性を确保するために、主要な成形パラメータは一贯して监视されなければならない。すべての材料仕様、パラメータ、手顺、トラブルシューティングガイドは文书化されるべきである。
机材选択表
低圧射出成形には、デリケートなインサートを扱うために最适化された特殊な装置が必要です。温度制御と材料供给システムは、壊れやすい电子部品を封入するシステムの成功を左右する重要なコンポーネントです。以下の表は、装置选択のガイドとなります。
| 机器コンポーネント | 主な検讨事项 |
|---|---|
| 金型设计 | インサートを配置するための正确なスペースが必要 |
| 工具材料 | 切削加工が可能で安価なアルミニウムが好まれる。 |
| 素材の选択 | 使用する材料は、低圧成形に适合するものでなければならない。 |
| 温度制御 | システムは、製品の完全性を维持するために极めて重要な适正温度を维持しなければならない。 |
| 材料纳入 | お客様のプロセスに必要な特定の速度、圧力、温度を満たす油圧システムを备えた机械をお选びください。 |
金型设计のポイント
金型を設計する際には、コア、抜き勾配、パーティングライン、排出システム、冷却チャンネルに注意を払わなければなりません。金型设计戦略は、寸法、形状、公差を含むインサートの2D/3D図面の解析から始まります。コアの設計は、部品の形状をモデル化します。金型设计におけるその他の重要な考慮事項は以下の通りです:
- ドラフトの角度 射出时の破损につながる金型への部品の固着を防ぐ。
- 别れの言叶: パーツの美観や构造的完全性に影响を及ぼす可能性のある视界を最小限に抑えるため、その位置は慎重に検讨されるべきである。
- 排出システム: エジェクターピンは効果的であるべきであり、成形品への潜在的な损伤を最小限に抑えるべきである。
- 冷却システム: クーラントを适切に循环させ、ヒケや反りを防ぐために、金型内に戦略的に配置する必要がある。
- 製造性を考虑した设计: 金型の设计は効率的で、製造が比较的容易でなければならない。
低圧射出成形金型の产业応用
低圧下での射出成形は、エレクトロニクス、自动车、医療機器、航空宇宙など、幅広い产业分野で応用されている。適切に行われた場合、化学薬品、ほこり、湿気に対して優れた保護を提供します。その結果、密閉された部品の寿命を延ばすのに役立ちます。以下はLPIMの実用的な产业用途です。
- エレクトロニクス产业: 回路基板、コネクター、その他のデリケートな部品を湿気、物理的衝撃、ほこりから保护するためのコーティングに使用される。また、部品の构造部分を形成することもできる。
- 自动车产业: ドアガードやパーセルシェルフガードなど、特に车室内の基材へのオーバーモールディングに多く使用されている。
- 医疗机器: 医疗机器は、化学薬品や热を用いて频繁に灭菌する必要がある。机器の敏感な部分は通常、低圧射出成形でカプセル化され、効率を失うことなく灭菌できるようになっています。
- 航空宇宙产业: 低圧射出成形は、ケーブル接続部のより耐久性のある恒久的なソリューションとして、ケーブル接続部のシールに使用されます。
低圧射出成形へのシフトは、メーカーが电子部品の従来のカプセル化の落とし穴を回避し、プロセス全体をより迅速かつ持続可能にするのに役立っている。低圧射出成形のメリットは非常に大きい。このプロセスを十分に理解することで、メーカーは望ましい结果を得るために使用する最适な材料について正しい选択をすることができます。









