產品結構設計 | 包膠產品結構設計規範分享

04-27

包膠工藝簡介

包膠工藝或者說這項技術並不是什麼新鮮事物，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製品的表面或內部。兩種材質通過物理的(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為雙材質的工藝方法。

? 術語

1.1基材

第一種注入材料稱為基材或者基底材料，我們俗稱為骨架或本體。硬膠可為ABS、PA6/PA66-GF，PP，PC，PC+ABS等。

1.2覆蓋材料

第二種注入材料稱為覆蓋材料，我們俗稱為包膠材料。通常使用的覆蓋材料為彈性樹脂。軟膠常用人工橡膠、TPU、TPR，TPE，軟PVC等膠料。

1.3包膠注塑模具

一種材料在另一種材料上面成型，產生多層結構。在二次注塑過程中，覆蓋材料注入基材的上方、下方、四周或者內部，組合成為一個完整的部件。這個過程可通過多次注塑或嵌入注塑完成。軟膠包硬膠現在主要使用的是二次成型模具與雙色模具。特別是二次成型模具（包膠模，主要是軟膠包硬膠），其中：

1.3.1包膠模具(二次成型)

兩種塑膠材料不一定在同一台注塑機上注塑，分兩次成型；產品從一套模具中出模取出後，再放入另外一套模具中進行第二次注塑成型。這種工藝也可稱為嵌入注塑（Insert Mold）,其特點是：

1：通常基材（本體/骨架）要比覆蓋材料大得多；

2：可能需要預熱，使表面溫度接近覆蓋材料的熔點，從而獲得最佳粘合強度;

3：一般這種模塑工藝通常由2套模具完成, 不需要專門的雙色注塑機。

1.3.2雙色模具

兩種塑膠材料在同一台注塑機上注塑，分兩次成型，但是產品只出模一次的模具。一般這種模塑工藝也叫雙料注塑，通常由一套模具完成，且需要專門的雙色注塑機。

? 材料的選擇與匹配

2.1材料的選擇與匹配要求：

包膠產品採用二次注塑（嵌件式INSERT MOLD）方法成型。

二次注塑樹脂材料的選擇有多種因素，一方面要取決於基材特性，另一方面則取決於應用性能。具體來說，有以下幾點：

1.耐化學腐蝕性。

2.阻燃性(符合生態環保等要求)。生態環保標識是表明產品符合環境與社會標準的標誌。

3.耐磨蝕度(以免凹陷或脫落)。

4.肖氏硬度(符合柔感或其他要求)。

5.耐衝擊性(符合結構要求)。

6.熔點(符合應用溫度要求，不會軟化或變形)。

7.粘合方式(兩種材料不匹配時形成機械聯鎖作用，兩種材料匹配時形成化學粘合)。

一般而言，匹配材料應具有相似的化學特性或者含有匹配的複合成分。基材與覆蓋材料不匹配時，通常只能形成機械聯鎖作用，而非化學粘合。

2.2：軟包膠可與不同基材進行配合成型；但硬膠包硬膠則要受嚴格的限制條件：

硬膠包硬膠局部上可以，但不可用於大面積或形成封閉環的設計：否則如下：

2.2.1:相同材質的硬膠進行二次注塑成型，這種情況不予採用。

原因：① 2種材料溶點相同，注塑過程中,會出現混（攛）色情況，影響外觀品質；

② 硬膠材料相對於軟膠注塑壓力會大（約30%以上），大的壓力，往往容易造成封膠困難，產生壓膠處毛邊或壓傷基體。硬膠對包膠模具和注塑工藝要求非常高，而且容易出現缺陷，導致生產成本的增加，不建議採用。

如：基體是PA6-GF30，覆蓋材料也是PA6-GF30，這種情況就會出現上述混色，注塑壓力，成品包膠漏膠/壓傷等不良率問題。

2.2.2:不同材質的硬膠間的包膠，需滿足如下條件：

1：2種材料要有成型溫差（溶點），至少30度以上；基體材料成型溫度要高於覆蓋材料；

2：硬膠覆蓋材料的包膠（分色）區域儘可能的小，避免較大的材料自身體積收縮和收縮原因造成的開裂風險；

3：硬膠覆蓋材料的收縮率要小，採用非結晶性或半結晶性塑材，收縮率通常在0.4~0.6%.

包膠模模具製造時，是不能放縮水率的，必須按基體（骨架）的規定的區域製造成型型腔，當覆蓋材料注塑到型腔中後，本身還是要收縮的（材料物性---熱脹冷縮）。收縮率大的覆蓋材料：將造成較大的裝配合縫；材料的收縮也會造成基體的受力變形；覆蓋材料受拉應力的自身開裂。因此，硬膠之間的二次注塑，包膠區域和收縮率是2個必須注意的工藝問題。

2.3電動工具類包膠材料與基體（本體）的匹配：

考慮到二次注塑工藝上的不穩定性和成品率不高的問題，不建議採用2次以上的二次注塑進行分色。若要分煞費苦心，建議採用扣件（分體）結構去實現。

1.在基體材料確定的情況下，覆蓋材料選用的優先順序（排前為優選）：