塑胶件设计--两件塑胶件搭接固定方式

★1. 两件塑胶件搭接固定方式

塑料件搭接固定方式：

（1）超声波融合。（2）双面背胶粘合。（3）热熔柱融合。（4）局部卡勾固定。（5）锁付螺钉固定。（6）植（埋）入注射（moding）（7）双色成型（double injection）。如下图示：

★1.1 超声波熔合

（1）超声波熔接原理。

超声波经由特殊硬化的焊接（horn），将振动能量传至熔接物，熔接物又将振动能传至塑料，两者生产每秒20000次的高频摩擦，瞬间将超声波线熔化，进而两者熔接在一起。

（2）超声波熔接机，频率超过20KHz的声波频率，人耳不易察觉，一般的熔接机频率约为15kHz，可以被人耳察知。

（3）超声波熔接时，应确保焊头与凹模粘具（铝制）平行度一致，否则容易造成熔接不良，零件易脱落。

（4）焊头下压行程应保持适当距离，太小则工件熔接不牢靠，太大则会造成溢胶现象。

（5）对必须保持水密、气密的部件熔接，需要考虑部件材料，并且其超声波线必须是环绕工件全周的封闭线。

★1.2 双面背胶粘合

（1）一般常用双面背胶的规格为厚度0.15、0.1、0.05三种，普通使用的品牌以Sony T4000居多。

（2）工件应设计凹（陷）位，以规范双面背胶贴合位置。

（3）两工件如果是曲面配合（曲率较大），不要设计全面背胶，容易使背胶因曲面贴合产生皱褶，厚度增高，造成两工件贴合不紧密，应设计成分段背胶，并且内缩工件外缘至1mm以上，如下图示：

（4）背胶粘合的可靠性测试规格为：恒温80℃，72h，工件不得浮翘。

★1.3 热熔柱融合

（1）为达到结合强度，热柱经热熔头加温加压变形后，必须呈香菇状，并且两件必须被预先压制，如下图示：

（2）固定工件模具应力求稳固，为了不伤到工件表面，其材料以硅胶居多

（3）所谓热熔，是利用加热器（heater）导热至热熔头（铜制），再使工件的热柱软化铆合。也有不使用加热器的所谓“冷铆合”，其铆合形状同样为“香菇头”。

★1.4 局部卡勾固定

（1）卡勾位置设计应力求平均分布，以工件不产生浮动为原则。

（2）卡勾模具设计应尽可能采取内缩式，防止工件嵌入时，卡勾刮伤固定件的表面喷漆层，如下图示：

（3）如果卡勾肋片长度过长，弹性变好，相对地扣合力变差，因此，必须追加三角垂直肋片加强，如下图示：

（4）卡勾的根部通常为直角，是应力集中处。卡勾容易受力折断，尤其电镀件，因此尽可能在根部追加小圆角，如上图示。

（5）假设卡勾的长度必须设计得很长，相对地，工件组装时，卡勾的嵌合变形长度也会加长，这样很容易造成因塑性变形而减少卡勾扣合量，改良方法如下图示：

★1.5 锁付螺钉固定

（1）这是最稳定的固定方法，其缺点为内部需要足够空间，以避空螺钉头。

（2）锁付螺钉，位置力求平均分布，螺钉头型建议使用厚度较薄的“T”字形头螺钉。

★1.6 植（埋）入注射（moding）

（1）此方法适用于不喷漆件，并且两件材料必须具有融合性。

（2）被植入工件置于型腔时，需要有稳固的定位，防止关模动作夹损工件，铜钉植入塑壳注射最常被运用。

★1.7 双色成型（double injection）

（1）此方法模具成本较高，约为其他的2.5倍~3倍，成型机为双（色）料管，有卧式及直立式两种，成型费用比一般较高。

（2）适用于材料表面不喷漆件。计算机键盘“UT”油墨（附着度好）印刷未盛行前，双色成型应用于键盘的键帽很广泛。

（3）双色成型的成品设计，须事先于模具厂进行充分讨论，如首模（First Color）的定位、两者如何作结构嵌合等，以达到事半功倍的效果。

（4）工件配色处理，原料尽量作预染方式（per-color），切勿使用色粉添加于料的搅拌方式，易形成染色不均匀，且有色差的顾虑。