基于紫外線表面激活技術的新包膠注塑工藝

ACMT協會

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基于紫外線表面激活技術的新包膠注塑工藝的圖1

■稿件來源：阿博格機械

謝鵬程

? 北京化工大學教授、博導

? 中國塑協注塑制品專委會秘書長

? 中國塑料加工工業協會理事

? 中國塑料機械工業協會專家委員會委員

? 中國塑料加工工業協會專家委員會委員

專長

精密注射成型原理及設備

專欄簡介

本“注射成型創新技術進展”專欄聚焦技術前沿，促進產業升級，每期將為讀者推薦注射成型行業國內外最近技術進展。本期為大家介紹的是來自阿博格的基于紫外線表面激活技術的新包膠注塑工藝，該工藝將紫外線表面激活功能集成在機械手的夾具中完成硅橡膠和熱塑性材料的粘結實現雙組分注塑的自動化生產，方法更簡便、成本更低，有望在汽車和醫療領域廣泛應用。

前言

隨著多色注塑需求的日益漸長，軟硬材料兩者之間如何牢固粘結成為人們密切關注的技術難點，不同材料之間要形成不可分離的粘結需要提高材料表面的張力，尤其是硅橡膠和熱塑性材料的粘結，必須借助其他工藝才能得以實現，例如：電暈處理、等離子處理以及火焰處理等。在2017 年阿博格技術節上，ARBURG（阿博格）展示了一種可替代工藝：紫外線表面激活，并將這個功能集成在機械手的夾具中。

該項目由以塑料技術見長的卡塞爾大學和UNIpace 應用中心聯合開發。他們正致力于研究粘結劑的創新、自粘硅膠的使用以及塑料之間通過粘結劑粘結的技術。同時為了實現雙組分的自動化生產，可以采用轉模塊、轉模芯，抽芯技術，或者阿博格在2017 年技術節上展示的轉移技術。

關于 Arburg（阿博格）

德國家族企業 Arburg（阿博格）公司在塑料加工方面屬于世界領先的機器制造商。其產品范圍包括合模力 125 和 6500 kN 之間的 Allrounder 注塑機、用于進一步加工的 Freeformer 以及機械手系統、為客戶和行業量身定制的交鑰匙解決方案以及其他周邊設備。該企業在所有生產活動中始終將生產效率這個主題視為重中之重。Arburg（阿博格）的目標是，無論對于單件還是大批量生產，客戶都能夠以最低的單位成本創造出最理想的品質。服務領域涉及：汽車行業和包裝行業、通信行業和娛樂電子行業、醫療技術以及家電行業。通過了三項認證：ISO 9001（質量）、ISO 14001（環境）以及ISO 50001（能源）。

機械手集成紫外線激活功能

實現PC 板LSR 包膠注射，在阿博格技術節上，60噸的全電動注塑機ALLROUNDER 370A 配置了一個閉式針閥冷流道噴嘴，

圖1：60 噸的全電動注塑機ALLROUNDER 370A

PC 板通過傳送帶傳送到MULTILIFT 機械手系統可取的位置，由夾具吸取，嵌入到模具中，機械手集成了紫外線激活功能，在嵌入過程中完成紫外線表面激活，照射時間為5 秒，不會影響循環時間。

圖2：MULTILIFT 機械手系統將PC 板定位到模具內，嵌入時UV 表面激活可生產出不易脫落的PC-LSR 連接件。

PC 板通過安裝在噴嘴側的氣動閘板進行精確定位，把PC 板放入模具后，夾具旋轉180度在頂針側將LSR 已包膠注射好后的PC 板取出，并放置在傳送帶上輸送到隔離區域，總循環時間為60秒，零件重量12 克，符合2019 汽車VDI（粘著性測試準則）的要求。

未來潛力無限的工藝

Ralf-Urs Giesen 博士（卡塞爾大學高分子材料系的負責人）說：“我們已經申請了TP-LSR 通過紫外線激活包膠注塑工藝的專利。這種工藝在PC 和自粘性LSR 的粘結上已經達到了非常理想的粘結強度。除了PC 之外，我們還測試了PC 與ABS 和PP 的粘結。紫外線表面激活與等離子處理技術，減少了對材料進行預熱的步驟，因此降低了材料的彎曲和變形，而不影響制品的機械性能。