Прерада силиконске гуме за електронску индустрију

By Мајк Чен, директор производње | 12+ година искуства у производњи гуме |ЛинкедИн

Кључне закључке

• Силиконска гума која се користи у електроници захтева толеранције обраде унутар ±0,1 мм за заптивке и заптивке и усклађеност са UL 94 V-0 стандардом за успоравање пламена за унутрашње електронске компоненте.
• Прецизне машине за сечење силикона са серво моторном контролом постижу тачност додавања од ±0,1 мм при брзинама сечења до 120 ножева у минути за производњу електронских делова.
• Ниска чврстоћа силикона на кидање отежава механичко уклањање заштитног слоја; криогено уклањање заштитног слоја на -100°C до -130°C је преферирана метода за силиконске електронске компоненте са танким заштитним слојем испод 0,3 мм.
• Тростепени процеси чишћења и сушења уклањају средства за одвајање калупа и контаминацију честицама пре него што силиконски електронски делови пређу на склапање или паковање.

Кратак одговор:Обрада силиконске гуме за електронску индустрију подразумева прецизно сечење силиконских листова у заптивке и заптивке, уклањање испака са обликованих силиконских електронских компоненти, чишћење ради уклањања средстава за одвајање калупа и контаминације честицама, и контролисано очвршћавање ради постизања одређених физичких својстава. Пошто електронска кућишта и компоненте за заптивање захтевају димензионалне толеранције унутар ±0,1 мм и чистоћу површине погодну за чисте просторије, аутоматизована опрема за обраду са серво моторном контролом, PLC програмирањем и вишестепеним системима за чишћење је стандард у производњи силикона за електронику.

Силиконска гума је специфична у електроници због своје термичке стабилности, својстава електричне изолације и отпорности на деградацију услед утицаја околине. Кључне примене укључују мембране тастатуре, заптивке конектора, ЕМИ заптивке, заптивке оквира екрана, заптивке одељка за батерије и заштитне чизме за прекидаче и сензоре. Свака примена намеће специфичне захтеве за обраду који се разликују од силиконског калупа опште намене због строгих толеранција и стандарда чистоће које захтева електронска монтажа.

Пошто силиконска гума има температуру преласка у стакласто стање близу -120°C и показује ниску чврстоћу на кидање у поређењу са другим еластомерима, њена обрада захтева опрему и параметре прилагођене овим физичким карактеристикама. Овај чланак обухвата главне фазе обраде — сечење, уклањање искрица, чишћење и верификацију квалитета — за компоненте од силиконске гуме које се користе у електронским производима.

Примена силиконске гуме у електроници: Захтеви за обраду

Компоненте од силиконске гуме у електронским производима се деле у три категорије према сложености обраде. Заптивке и заптивке се обично секу калупом или шприцем од каландрираних силиконских листова дебљине од 0,5 мм до 5,0 мм.АСТМ Д2000Класификација за гумене производе, силиконске заптивке за електронику се обично наводе под ознакама линија као што је 2GE705 са захтевима за тврдоћу, затезну чврстоћу и издужење специфичним за примену.

Компоненте од ливених силикона — тастатуре, чизме и прилагођена кућишта — производе се компресијом или бризгањем течног силиконског каучука (LSR). Ови делови захтевају уклањање слоја након обликовања, а танак слој типичан за LSR обликовање захтева криогено или прецизно механичко уклањање слоја. Трећа категорија, силиконски капсуланти и средства за заливање, наносе се као течност и стврдњавају се на месту без механичке обраде.

За захтеве за отпорност на пламен и испитивања утицаја околине у електронским апликацијама се користе референце на UL 94 и IEC 60068.

Прецизно сечење силикона за електронске компоненте

Theмашина за сечење силиконаиз Сјамена Ксингчангђа је дизајнирана за обраду силиконских плоча и ролни у прецизне димензије потребне за електронске заптивке и заптивке. Серво мотор машине и PLC контрола преко екрана осетљивог на додир омогућавају програмабилне обрасце сечења са подесивом дубином и избором сечива, руковање силиконским плочама, цевима и прилагођеним облицима.

За производњу већих количина електронских силиконских делова,потпуно аутоматска машина за сечење силиконаНуди континуирани рад са аутоматским слагањем. Кључне спецификације укључују ширину сечења подесиву од нуле навише, дужину сечива од 550 мм, дебљину сечења од 0 до 10 мм и брзину сечења до 120 ножева у минути. Машина користи пнеуматски цилиндар за пресовање материјала са притиском који се аутоматски подешава на дебљину материјала, елиминишући ручно подешавање опруга које се налази на старијој опреми. PLC-контролисани систем прати довод материјала, бројање производа и слагање са алармима за недостатак материјала и услове пуног слагања.

Сечење кроз силиконски слој, али не и кроз заштитну фолију, стандардна је метода за силиконске заптивке са лепљивом подлогом које се користе у електронским кућиштима. Тачност довода серво мотора од ±0,1 мм је кључна за одржавање димензионалне конзистентности хиљада делова по серији.

Уклањање трепћења од силиконске гуме електронских компоненти

Физичка својства силикона стварају јединствене изазове за уклањање испашивања. Пошто силиконска гума има ниску чврстоћу на кидање и велику флексибилност, танки слој калупа се савија, а не ломи под механичким абразијом. Код силиконских електронских компоненти са дебљином испашивања испод 0,3 мм, механичко уклањање испашивања ризикује кидање основног материјала на споју испашивања. Криогено уклањање испашивања на -100°C до -130°C коришћењем течног азота селективно чини танки слој кртим, док истовремено очува структурни интегритет силиконског тела, омогућавајући чисто уклањање испашивања без оштећења површине.

За силиконске делове са дебљим слојем изнад 0,3 мм или једноставним геометријама линије раздвајања, механичко уклањање слоја може се користити са меким медијумом и смањеном брзином тамблирања.XCJ-G600 механичка машина за уклањање трептајаобрађује силиконске делове у пречнику од 3 мм до 100 мм када се подесе одговарајућим параметрима, мада се препоручују пробне серије како би се проверио квалитет површине пре пуне производње.

Чишћење и сушење силиконских делова за електронско склапање

Силиконске електронске компоненте захтевају чишћење након обликовања и уклањања испирања како би се уклонила средства за одвајање калупа, преостала прашина и загађивачи од руковања. Средства за одвајање калупа могу ометати лепљење током електронске монтаже, а контаминација проводљивим честицама може изазвати кратке спојеве у склопљеним уређајима.машина за чишћење и сушење гумеје посебно дизајниран за силиконску гуму, хардвер, пластику и електронска кућишта, користећи три групе шестостепених поступака чишћења који се могу слободно комбиновати за различите нивое контаминације.

За електронске примене које захтевају компатибилност са чистим просторијама, процес чишћења треба да користи дејонизовану воду и нејонске сурфактанте, након чега следи сушење HEPA филтром како би се спречила поновна контаминација. Шест фаза чишћења машине омогућавају узастопне циклусе прања, испирања и сушења који се могу програмирати за одређене формулације силикона.IPC-1601Стандарди руковања електронским склоповима, провера чистоће треба да укључује визуелни преглед при увећању од 10 пута и тестирање јонске контаминације за делове који улазе у високо поуздане електронске склопове.

Контрола квалитета у преради силиконске гуме за електронику

Параметри квалитета засновани су на типичним спецификацијама за компоненте од силиконске гуме у производима широке потрошње и индустријске електронике. Специфични захтеви варирају у зависности од произвођача оригиналне опреме (OEM).

Димензионална контрола силиконских електронских делова треба да узме у обзир коефицијент термичког ширења материјала, који је приближно 3-4 пута већи од NBR или EPDM. Делови мерени на 25°C могу бити до 0,15% већи него на стандардној референтној температури од 23°C наведеној у ISO 3601 за мерење димензија О-прстена. За прецизне силиконске електронске компоненте препоручују се температурно контролисана окружења за контролу.

Закључак: Интегрисана обрада силиконске гуме електронског квалитета

Обрада силиконске гуме за електронску индустрију захтева прецизност у свакој фази — од сечења и уклањања искрица, преко чишћења и провере квалитета. Ниска чврстоћа на кидање и висока термичка осетљивост силикона захтевају параметре опреме другачије од оних који се користе за NBR, EPDM или FKM једињења. Аутоматизоване машине за сечење са серво контролом мотора, криогено уклањање искрица за танке силиконске делове и вишестепени системи за чишћење чине стандардну линију за прераду силиконских компоненти електронског квалитета.

Произвођачи који улазе на тржиште силикона за електронику требало би да валидирају сваку фазу обраде тест серијама пре пуне производње, обраћајући посебну пажњу на избор методе уклањања бљеска на основу дебљине бљеска и ефикасности чишћења за уклањање од калупа.