Predelava silikonske gume za elektronsko industrijo

By Mike Chen, direktor proizvodnje | Več kot 12 let izkušenj v gumarski industriji |LinkedIn

Ključne ugotovitve

• Silikonska guma, ki se uporablja v elektroniki, zahteva tolerance obdelave v območju ±0,1 mm za tesnila in tesnilne obročke ter skladnost z UL 94 V-0 za zaviranje gorenja za notranje elektronske komponente.
• Precizni stroji za rezanje silikona s servo motorjem dosegajo natančnost podajanja ±0,1 mm pri hitrostih rezanja do 120 nožev na minuto za proizvodnjo elektronskih delov.
• Zaradi nizke trdnosti silikona je mehansko odstranjevanje prevlek zahtevno; kriogeno odstranjevanje prevlek pri -100 °C do -130 °C je najprimernejša metoda za silikonske elektronske komponente s tanko prevleko pod 0,3 mm.
• Tristopenjski postopki čiščenja in sušenja odstranijo sredstva za ločevanje kalupov in onesnaženje z delci, preden se silikonski elektronski deli ločijo od montaže ali pakiranja.

Kratek odgovor:Predelava silikonske gume za elektronsko industrijo vključuje natančno rezanje silikonskih plošč v tesnila in zapornice, odstranjevanje ulitih silikonskih elektronskih komponent, čiščenje za odstranitev sredstev za ločevanje kalupov in onesnaženja z delci ter nadzorovano strjevanje za doseganje določenih fizikalnih lastnosti. Ker elektronska ohišja in tesnilne komponente zahtevajo dimenzijske tolerance znotraj ±0,1 mm in čistočo površine, primerno za čiste prostore, je avtomatizirana procesna oprema s krmiljenjem servo motorjev, programiranjem PLC in večstopenjskimi čistilnimi sistemi standardna v proizvodnji silikona za elektroniko.

Silikonska guma je v elektroniki specificirana zaradi svoje toplotne stabilnosti, električnih izolacijskih lastnosti in odpornosti na okoljske vplive. Ključne uporabe vključujejo membrane tipkovnic, tesnila konektorjev, tesnila EMI, tesnila okvirjev zaslonov, tesnila predalov za baterije in zaščitne čevlje za stikala in senzorje. Vsaka uporaba nalaga posebne zahteve glede obdelave, ki se razlikujejo od splošnega silikonskega oblikovanja zaradi strogih toleranc in standardov čistoče, ki jih zahteva elektronska montaža.

Ker ima silikonska guma temperaturo steklastega prehoda blizu -120 °C in ima v primerjavi z drugimi elastomeri nizko trdnost proti trganju, njena predelava zahteva opremo in parametre, prilagojene tem fizikalnim lastnostim. Ta članek zajema glavne faze predelave – rezanje, odstranjevanje umazanije, čiščenje in preverjanje kakovosti – za komponente iz silikonske gume, ki se uporabljajo v elektronskih izdelkih.

Uporaba silikonske gume v elektroniki: Zahteve pri predelavi

Silikonske gumijaste komponente v elektronskih izdelkih se glede na zahtevnost obdelave delijo v tri kategorije. Tesnila in tesnila so običajno izrezana iz kalandriranih silikonskih plošč debeline od 0,5 mm do 5,0 mm.ASTM D2000Klasifikacija za gumijaste izdelke, silikonska tesnila za elektroniko so običajno določena pod oznakami linij, kot je 2GE705, z zahtevami glede trdote, natezne trdnosti in raztezka, specifičnimi za uporabo.

Silikonske komponente iz litega silikona – tipkovnice, zaščitni pokrovi in ​​ohišja po meri – se izdelujejo s stiskanjem ali brizganjem tekočega silikonskega kavčuka (LSR). Ti deli zahtevajo odstranitev odplak po brizganju, tanek odplak, značilen za brizganje LSR, pa zahteva kriogeno ali precizno mehansko odstranjevanje odplak. Tretja kategorija, silikonski enkapsulanti in zalivne mase, se nanesejo kot tekočina in se strdijo na mestu brez mehanske obdelave.

Za zahteve glede zaviranja gorenja in okoljskih preskusov v elektronskih aplikacijah se sklicujeta na standarda UL 94 in IEC 60068.

Precizno rezanje silikona za elektronske komponente

Thestroj za rezanje silikonaPodjetje Xingchangjia iz Xiamena je zasnovano za obdelavo silikonskih plošč in zvitkov v natančne dimenzije, potrebne za elektronska tesnila in tesnila. Servo motor stroja in PLC-krmiljenje na dotik omogočata programirljive vzorce rezanja z nastavljivo globino in izbiro rezila, rokovanje s silikonskimi ploščami, cevmi in oblikami po meri.

Za proizvodnjo večjih količin elektronskih silikonskih delov jepopolnoma avtomatski stroj za rezanje silikonaPonuja neprekinjeno delovanje z avtomatskim zlaganjem. Ključne specifikacije vključujejo nastavljivo širino rezanja od nič navzgor, dolžino rezila 550 mm, debelino rezanja od 0 do 10 mm in hitrost rezanja do 120 nožev na minuto. Stroj uporablja pnevmatski valj za stiskanje materiala, pri čemer se tlak samodejno prilagodi debelini materiala, s čimer se odpravi ročno nastavljanje vzmeti, ki je bilo značilno za starejšo opremo. Sistem, ki ga krmili PLC, spremlja dovajanje materiala, štetje izdelkov in zlaganje z alarmi za pomanjkanje materiala in stanje polnega zlaganja.

Rezanje s poljubom – rezanje skozi silikonsko plast, ne pa tudi zaščitne folije – je standardna metoda za silikonska tesnila z lepilom, ki se uporabljajo v elektronskih ohišjih. Natančnost podajanja servo motorja ±0,1 mm je ključnega pomena za ohranjanje dimenzijske skladnosti pri tisočih delih na serijo.

Odstranjevanje utripanja iz silikonske gume, elektronske komponente

Fizikalne lastnosti silikona ustvarjajo edinstvene izzive pri odstranjevanju umazanije. Ker ima silikonska guma nizko trdnost na trganje in visoko prožnost, se tanka plast kalupa pri mehanski abraziji upogne in ne zlomi. Pri silikonskih elektronskih komponentah z debelino plasti pod 0,3 mm mehansko odstranjevanje umazanije tvega, da se osnovni material na spoju umazanije raztrga. Kriogeno odstranjevanje umazanije pri -100 °C do -130 °C z uporabo tekočega dušika selektivno povzroči krhkost tanke plasti, hkrati pa ohrani strukturno celovitost silikonskega telesa, kar omogoča čisto odstranitev umazanije brez poškodb površine.

Za silikonske dele z debelejšim nanosom nad 0,3 mm ali preprostimi geometrijami ločilnih linij se lahko uporabi mehansko odstranjevanje nanosa z mehkimi mediji in zmanjšano hitrostjo vrtenja.Mehanski stroj za odstranjevanje umazanije XCJ-G600Obdeluje silikonske dele v območju premera od 3 mm do 100 mm, če so nastavljeni z ustreznimi parametri, vendar so pred polno proizvodnjo priporočljive poskusne serije za preverjanje kakovosti površine.

Čiščenje in sušenje silikonskih delov za elektronsko sestavljanje

Silikonske elektronske komponente je treba po brizganju očistiti in odstraniti umazanijo, da se odstranijo sredstva za ločevanje kalupov, preostali prah in nečistoče pri ravnanju. Sredstva za ločevanje kalupov lahko motijo ​​lepljenje med sestavljanjem elektronskih naprav, onesnaženje s prevodnimi delci pa lahko povzroči kratke stike v sestavljenih napravah.stroj za čiščenje in sušenje gumeje posebej zasnovan za silikonsko gumo, strojno opremo, plastiko in elektronska ohišja, pri čemer uporablja tri skupine šeststopenjskih postopkov čiščenja, ki jih je mogoče prosto kombinirati glede na različne stopnje onesnaženosti.

Za elektronske aplikacije, ki zahtevajo združljivost s čistimi prostori, je treba pri postopku čiščenja uporabiti deionizirano vodo in neionske površinsko aktivne snovi, ki jim sledi sušenje s HEPA filtrom, da se prepreči ponovna kontaminacija. Šest stopenj čiščenja naprave omogoča zaporedne cikle pranja, izpiranja in sušenja, ki jih je mogoče programirati za specifične silikonske formulacije.IPC-1601V skladu s standardi ravnanja z elektronskimi sklopi mora preverjanje čistoče vključevati vizualni pregled pri 10-kratni povečavi in ​​testiranje ionske kontaminacije delov, ki vstopajo v visoko zanesljive elektronske sklope.

Nadzor kakovosti pri predelavi silikonske gume za elektroniko

Parametri kakovosti temeljijo na tipičnih specifikacijah za silikonske gumene komponente v potrošniških in industrijskih elektronskih izdelkih. Posebne zahteve se razlikujejo glede na proizvajalca originalne opreme (OEM).

Pri dimenzijskem pregledu silikonskih elektronskih delov je treba upoštevati koeficient toplotnega raztezanja materiala, ki je približno 3–4-krat višji kot pri NBR ali EPDM. Deli, izmerjeni pri 25 °C, so lahko do 0,15 % večji kot pri standardni referenčni temperaturi 23 °C, določeni v standardu ISO 3601 za merjenje dimenzij O-tesnil. Za precizne silikonske elektronske komponente so priporočljiva temperaturno nadzorovana okolja za pregled.

Zaključek: Integrirana obdelava za silikonsko gumo elektronske kakovosti

Predelava silikonske gume za elektronsko industrijo zahteva natančnost na vsaki stopnji – od rezanja in odstranjevanja umazanije do čiščenja in preverjanja kakovosti. Nizka trdnost na trganje in visoka toplotna občutljivost silikona zahtevata parametre opreme, ki se razlikujejo od tistih, ki se uporabljajo za spojine NBR, EPDM ali FKM. Avtomatizirani rezalni stroji s krmiljenjem servo motorja, kriogeno odstranjevanje umazanije za tanke silikonske dele in večstopenjski čistilni sistemi tvorijo standardno predelovalno linijo za silikonske komponente elektronske kakovosti.

Proizvajalci, ki vstopajo na trg silikona za elektroniko, bi morali vsako fazo obdelave validirati s testnimi serijami pred polno proizvodnjo, pri čemer bi morali posebno pozornost nameniti izbiri metode odstranjevanja umazanije glede na debelino umazanije in učinkovitost čiščenja za odstranjevanje iz kalupa.