“塑胶包硅胶”通常指的是一种二次注塑或双色注塑工艺,其中硬质的塑胶(如PC, ABS, PA等)包裹在软质的硅胶部件外部或与硅胶部件紧密结合。
这种工艺结合了两种材料的优点,广泛应用于消费电子、厨具、医疗、汽车等领域。
下面我将从几个方面详细解释“塑胶包硅胶”:
特性 | 硅胶 | 塑胶(如PC, ABS) | 结合后的优势 |
---|---|---|---|
手感/触感 | 柔软、亲肤、阻尼感强、弹性好 | 坚硬、光滑 | 完美结合:提供舒适的握持感、防滑,同时保持产品的结构刚性。 |
密封性 | 极佳的气密性和水密性 | 较差 | 实现密封:硅胶部分可作为密封圈、防水垫,被塑胶牢固包裹,实现IP67/68级防水。 |
耐候性 | 耐高低温(-60℃~250℃)、抗老化、耐紫外线 | 一般,某些工程塑料较好 | 性能互补:硅胶负责接触极端环境的部分,塑胶负责结构支撑。 |
化学稳定性 | 惰性、无毒无味、耐化学腐蚀 | 一般 | 安全可靠:常用于食品接触(如奶嘴、锅柄)和医疗器件。 |
结构强度 | 差、易变形 | 高、刚性好 | 刚柔并济:塑胶构成骨架,提供整体结构强度;硅胶负责缓冲、减震和密封。 |
电气性能 | 优良的电绝缘性 | 良好 | 绝缘保护:常用于电缆接头、电子设备密封件。 |
“塑胶包硅胶”的核心难点在于两种材料的粘接。由于硅胶是惰性材料,表面能低,本身与塑胶不具备粘接性。因此,需要通过特殊的工艺或材料来实现牢固结合。
这是最主流、效果最好的方法,需要专门的双色注塑机或一套精密的模具。
第一步:注塑硅胶
使用液态硅胶 通过第一套模具注塑成型,制成硅胶部件。
在这个阶段,通常会在需要与塑胶结合的部位涂上或设计含有 专用粘合剂。
另一种方法是使用自粘性硅胶,这种硅胶在硫化后其表面能与某些塑胶(如PA, PBT)产生化学键合。
第二步:包覆塑胶
将第一步成型的硅胶件(通常是连同模芯)通过机械手转移到第二套模具中。
然后,将高温熔融的塑胶(如PC, ABS, PA等)注入模具,包裹在硅胶件的特定部位。
高温的塑胶熔体会激活硅胶表面的粘合剂,或与自粘性硅胶发生反应,同时在模具压力的作用下,塑胶冷却固化并与硅胶形成微观的机械互锁结构,从而实现牢固的结合。
这种方法适用于结构相对简单的产品,对精度要求稍低。
第一步:制备硅胶件
先通过常规的硅胶模压或注塑工艺,独立生产出完整的硅胶零件。
可能需要进行表面处理(如等离子处理)或在结合面涂上粘合剂来提升粘接力。
第二步:放入模具并注塑塑胶
将准备好的硅胶件手工或通过机械手放入塑胶模具的指定位置。
合模,注入熔融塑胶,塑胶在模具内包裹住硅胶件,冷却后成型。
工艺对比:
二次注塑:自动化程度高,结合力更强,一致性更好,适合大批量生产。是塑胶包硅胶的首选。
套啤:模具和设备成本相对较低,灵活性高,但结合力和生产效率可能略逊于二次注塑。
粘接技术:这是最核心的技术。必须选择合适的粘合剂或自粘性硅胶,并与塑胶材料匹配。
模具设计:模具需要精确计算两种材料的缩水率、设计流道、设计硅胶件的定位和转移机构,技术含量极高。
工艺控制:注塑温度、压力、时间等参数对最终产品的结合力和外观至关重要。塑胶的熔点远高于硅胶的硫化温度,在第二次注塑时,必须确保高温的塑胶熔体不会破坏已经硫化定型的硅胶部件。
消费电子:
智能手表/手环:表带(硅胶)与表壳连接处(塑胶包裹),实现防水和牢固连接。
手机保护壳:内部或边框为柔软的硅胶用于减震,外部包裹硬质PC或ABS提供保护和手感。
TWS耳机:耳机头戴部分采用硅胶耳塞,被内部塑胶结构包裹,确保佩戴舒适和稳固。
厨具:
锅柄、铲柄:与手接触的部位是隔热的硅胶,内部是坚固的塑胶骨架,防止烫手。
医疗器件:
呼吸面罩:接触面部的密封部分是柔软的硅胶,主体结构是硬质塑胶。
医疗器械手柄:提供防滑、舒适的操作手感。
汽车部件:
钥匙柄:部分车钥匙的握持部分是硅胶,被塑胶包裹。
密封连接器:用于线束的防水密封。
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