浅谈液体浸塑工艺在连接器防护帽生产上的优势

2015-03-05方松喜杨绪锋蒙勇煊

机电元件 2015年1期

方松喜，杨绪锋，蒙勇煊

(佛山市方普防护技术有限公司，广东佛山，528000)

1 引言

从最新的全球电子元件产品结构来看，连接器已成为仅次于PCB的电子元件第二大支柱产业，不断满足电讯/数据通讯、计算机、工业、汽车、军事/航天以及国防领域微型化、智能化、高传输速率、环保、设计灵活的发展要求。随着各行业对连接器的市场容量和技术要求的不断提升，连接器的结构以及种类也会不断增加。这将会带动为连接器部件服务的零件厂商投入更多的精力研发、制造符合要求的配套产品。其中，防护帽作为连接器的组件之一起着绝缘、屏蔽、防尘、防油、防潮的作用，防护帽的制造比较成熟的技术有注塑工艺(Injection Molding)，但部分连接器防护帽也可以采用液体浸塑工艺(Dip Molding)，如快接端子的绝缘保护套(简称端子护套)、射频同轴连接器防护帽、高速连接器防护帽等，如图1所示。随着连接器结构和型号的多样化发展，液体浸塑工艺制造连接器防护帽具有很大的优势，其技术特点会得到更好的发挥，本文将介绍液体浸塑工艺的过程及其优缺点。

2 液体浸塑工艺的介绍

浸塑工艺是一种塑料涂覆工艺，分为粉末浸塑和液体浸塑两大类，粉末浸塑常用于金属表面的涂覆如单车篮子、铁路网状围栏，其特点是粉末涂层结合牢固且坚硬，液体浸塑的涂层比较厚，柔软，可以脱离开模具独立作为具有保护性能的产品。

图1 快接端子护套(a)、射频同轴连接器防护帽(b)、高速连接器防护帽(c)

2.1 液体浸塑防护帽在连接器领域的作用

浸塑防护帽在连接器领域的主要作用有以下几点:

(1)浸塑防护产品较“软”，类似于橡胶的特性，可以在连接器运输、搬运、存储过程中提供更好的柔性保护，防止产品划伤、变形。

(2)浸塑防护产品表面无油、无尘且具有一定的抗静电效果(表面电阻率≤1011Ω·cm)，用作连接器防护帽能起到很好的防尘、防油、防潮效果。

(3)浸塑防护产品所用的原材料大部分是PVC糊树脂，具有良好的绝缘性能，随着应用需求的不断提高，也发展了其它材料的浸塑防护帽，比如硅胶防护帽，具有更高的性能，如耐高温性能≥150℃，低温性能达到－60℃。

(4)环保性，浸塑防护产品在使用过程中不会有挥发性物质释放出来，避免了对连接器的二次污染，特别是浸塑硅胶产品，是一种无味、无臭、无卤的环保材料，能够满足军事、航空、光纤连接器等领域的高要求。

(5)阻燃性:PVC浸塑产品的灼热丝等级(GWIT)达到800℃/mm，而硅胶浸塑产品的灼热丝等级(GWIT)达到900℃/mm。

2.2 液体浸塑工艺流程

液体浸塑工艺制造连接器防护套(帽)工艺流程如图2所示:

图2 液体浸塑工艺流程

液体浸塑工艺流程主要包括预热、浸塑、塑化、冷却、脱模5道工序，再经过产品后处理(切尾)变成成品，最后是包装、出货。浸塑防护套(帽)从加工到产品入库共经过8道工序完成。

1.预热:将模具送入烤箱中，让模具吸收热量，以便于浸塑时塑溶胶在热模具表面产生吸附，模具的体积大小和塑溶胶种类不同，预热温度和时间也不同。

2.浸塑:将预热的模具浸入到塑溶胶中，一般浸入速度≤10mm/s，模具提升速度≤5mm/s。浸塑时间根据模具体积大小和产品厚度来设定，一般控制在1～60s。

3.塑化:将已经浸塑的模具送入烤箱中，对模具及其附着的塑溶胶加热，目的是使塑溶胶塑化成型，塑化温度和时间根据模具材质、体积大小以及产品硬度、厚度来设定。一般塑化温度为200～350℃，塑化时间10 ～90s。

4.冷却:塑化完成的模具离开烤箱，降低温度使成型品进入常温状态，冷却方式包括水冷和风冷。

5.脱模:将附着在模具上的成型品脱离模具。脱模方式通常使用压缩空气吹脱。

6.后加工:针对有需要的产品增加的工序，比如端子绝缘护套需要切尾，连接器的防护帽则不需要。

7.包装。8.出货。

2.3 液体浸塑设备的发展

液体浸塑设备主要包括烤箱、浸塑液槽、冷却装置、脱模装置、电气控制系统、浸塑模具以及模具输送系统，见下图4。

液体浸塑设备的发展历程如图3所示。

图3 液体浸塑设备的发展历程

方普的液体浸塑设备从纯手工操作到全自动操作大约经历了15年的时间。目前，全自动液体浸塑设备(见图5)实现了各工序连续化，大大提高了生产效率，以端子护套为例，日产量可达30万只/台;除此之外，人力成本也有很大程度的降低，由原来的1人1台机到现在的1人多台机;设备的自动化运行也使得产品的质量得到了很好的控制。今后液体浸塑设备会朝精细化、智能化方向发展。