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一、序言:
先說一下包覆成型。這個技術或者說工藝不是什么新鮮事物,簡單的說就是將一種材料通過注塑的工藝,包覆在另外一種材質(zhì)制品的表面或內(nèi)部。兩種材質(zhì)通過物理的(卡扣、表面輥花、螺紋)或化學(共粘、互溶)的接合作用,形成一種表觀為單一部件但材質(zhì)為雙材質(zhì)的工藝方法。
實現(xiàn)包覆成型的手段主要有兩種:
1.1. 一種為2K injection molding,即雙組份成型或者也有叫雙色注塑的,在雙色注塑機上實現(xiàn),將一種材質(zhì)注塑成制品,然后在雙色機上靠模具翻轉(zhuǎn)跳轉(zhuǎn)到另外一個注塑料筒對應的模具型腔中,該部件做作為鑲件,在上面注射上另一材質(zhì)形成一體化雙材質(zhì)的制品。注塑機是雙料筒、雙模具型腔,注塑過程呢是同時兩種材質(zhì)的制品都在生產(chǎn)的,只是一個型腔的制品會作為鑲件進入下一個型腔而已。
1.2. 另外一種叫2 step molding,翻譯過來就是兩步注塑,在一臺注塑機上將一種材質(zhì)的部件成型,該部件作為鑲件放到另外一部模具里,再注射上第二種材質(zhì)。
上述2種工藝,綜合的來說統(tǒng)稱為over molding即包覆成型工藝。
在工程塑料上這種工藝應用其實已經(jīng)有較長歷史了,比如說PA66 GF的做鑲件,表面包覆PA66 URF的齒輪,比如說電子充電器線圈骨架的封裝(PET GF FR + PBT GF FR),比如說微型電機的封裝(內(nèi)部PA66 or PET骨架,包覆PBT GF)。
二、包覆成型與包膠的基本定義及原理
講那么多包覆成型ABC,其實很多人都明白的,有神馬意義?其實說白了,在熱塑性彈性體應用領域細分市場的包膠,是一種特殊的包覆成型而已。其特殊在于是以軟性的TPE材料作為第二種材質(zhì)組分,包覆到各種硬質(zhì)的普通塑料、工程塑料的表面或者局部或內(nèi)部,實現(xiàn)單一部件多種材質(zhì)效果而已。
簡單的說,包覆成型可以是塑包塑,也可以軟膠包硬塑,也可以軟膠包軟膠,而包膠是個習慣性稱呼,再說的仔細點,就是射粘包膠,也即通過注射工藝來實現(xiàn)的包膠,基本上就是軟膠包硬塑的一種特定的包覆成型工藝而已。
2.1. 雙材質(zhì)部件,物理卡扣與化學鍵合
前面講過了,實現(xiàn)包覆成型(包括包膠)的方法可以有物理卡扣的方法和化學方法。前者比如靠卡扣設計、表面輥花、表面攻螺紋,然后包覆上第二種材質(zhì)實現(xiàn)包覆成型(包膠)。純靠這種方法實現(xiàn)材質(zhì)貼合的特點是,物理連接部位有較強的附著力,而物理連接部位之外的部位則幾乎沒有多少附著力。
化學方法則是靠兩種材質(zhì)間的分子親和力、化學鍵的鍵合力,將兩種材質(zhì)鍵合在一起,形成單一部件、兩種乃至多種組分、材質(zhì)所以接觸界面間有較強附著力的一種工藝。雖然在實際應用中物理卡扣和化學鍵合的方法常常一起使用,但很明顯,實現(xiàn)雙材質(zhì)間的化學鍵合是更為牢靠、設計自由度更大的優(yōu)先方法。
2.2. 關于包膠中的粘合(adhesion)與接合(cohesion)的概念
既然明確 在TPE彈性體/硬質(zhì)塑料的包膠應用中,實現(xiàn)TPE與硬塑的化學鍵合是優(yōu)選的雙材質(zhì)間鍵合方式,就不能不了解兩個單詞:
粘合(adhesion)與接合(cohesion)。
很遺憾目前漢語還沒有形成統(tǒng)一的翻譯術語或定義,也有分別翻譯叫“粘附”和“共粘”的,本人沿襲的是某德資TPE-S廠商的內(nèi)部定義。