热固胶长期加热(两件塑胶件连接,有哪几种方式实现?)

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篇首语:壮心未与年俱老,死去犹能作鬼雄。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了热固胶长期加热(两件塑胶件连接,有哪几种方式实现?)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

热固胶长期加热(两件塑胶件连接,有哪几种方式实现?)

出于工艺或结构考虑,很多的塑料产品或塑胶部件可能是由不同材料、不同功能的零部件组装而成,两个零件要组装在一起就需要在它们之间设计连接,连接设计的目的就是要根据各种因素设计一种最适宜的连接方法,将零部件组装固定到一起。

塑胶件之间的连接方式有很多种,如下图,大体分为可拆连接半可拆连接不可拆连接,实际上还不是很准确,有些连接方式结构参数改变了就变成另外一种方式了,如卡扣的扣合量大了就变成难拆卸或不可拆卸,粘接方式中有些胶粘剂通过加热还是可以拆卸的。所以以下分类只供参考,切勿当作标准。

塑胶件之间的连接固定,有些采用其中的一种,有些采用两种或以上组合连接,如卡扣+螺丝组合连接,但是,不管采用何种连接方式,在选择连接方式之前,需要考虑以下几个主要因素:

1、拆装性能:是否需要拆装,拆装的频率,拆装的可逆性,拆装的方便性。

2、连接件属性:几何形状是否允许,空间是否足够,材料的性能是否满足要求。

3、使用环境:负荷(强度要求)、温度(耐温要求)、介质(防尘防水要求)。

4、经济因素:辅料成本、组装成本、维修成本。

5、美学要求:外观的完整性、美学效果。

无论选择何种连接方式,以上几种因素很难甚至不可能同时满足,所以,应根据具体产品或结构要求选择合适的连接方式。

下面,通过实例来介绍塑胶件之间不同连接方式,比如,有以下两个零件(具体的大小、结构应根据具体产品设计),有哪几种连接方式,生活中是否有类似结构?

1、悬臂卡扣,分为以下几种。

1)直臂卡扣,此种方式,常用于装饰件的连接固定,安装方便快捷,外观美观,根据扣合量决定是否可拆卸。

2)U型卡扣,此种方式,常见于电池盖的连接结构,U型结构提供弹性变形空间,可多次拆装。


以下这种卡扣结构为U型卡扣的变种,长圆形缺口相当于上面的U型结构提供弹性变形空间,也是可多次拆装。

以下这种是上一种的另一形式,变形空间转移到内部,外观的破坏性比上面两种小很多,不好的一点是,电池盖需包到壳体底部边缘,不太适用于电池安装在产品中部的结构。

3)卡扣+螺丝,这种电池盖连接方式,常用于玩具产品,防止小孩子随意拆卸电池。


4)软胶卡扣,此种卡扣是通过双色注塑实现,软胶卡扣有很好的弹性变形,可以反复拆装,外观上有小扣手位,但并不影响外观的完整性,常用于电子数码产品外接口防尘盖。

2、环形卡扣,此种卡扣必须有一件为变形件,且变形件尽量选择韧性好的材料,否则拆装次数多了容易裂。

环形卡扣不一定需要一整圈,应根据实际情况设计,以下瓶盖就不是一整圈的内环扣,而是均分4段内扣,不设计整圈的原因:猜测是为了拆装方便,手感好,当然如果扣不紧,后期可通过加胶的方式加长内扣长度,为了以后改模留余地。


如果把环扣细分成几个凸点,就变成波仔卡扣,也叫波点,波仔位。

3、旋扣,这种卡扣跟以上的卡扣在操作上有些不一样,其是通过2个动作实现,首先两个零件先放置到位,然后通过旋转一个角度,让卡扣进入卡合状态以达到连接固定的效果。

豆浆机盖

饮水机聪明座

吹风机后盖

4、螺纹连接,这种连接常应用于液体瓶装或管道领域,比如常见的矿泉水、饮料瓶盖,管道接头等。之前有写过一篇有关瓶盖的文章:简单的瓶盖,是如何做到“守口如瓶”的?,这里面有详细介绍瓶盖连接密封的知识,大家感兴趣的可以去看看,这里就不细说了。

5、螺丝连接,这种方式再常见不过了,大家应该都很熟悉了,这里也不详细介绍了,大家可以看看以前发过的文章:设计指南丨在塑胶件中镶入铜螺母的设计螺丝柱常见缺陷分析及解决方案常用螺丝规格。

6、磁吸连接,这种连接一般用于需要方便经常拆装的产品,虽然增加了磁铁的成本,但是设计得当的话,会有意想不到的效果,体验非常好,而且耐用,不易坏,也不破坏外观,常应用于各种门盖吸附或配件快速切换配装的场合,之前也有发过磁吸相关的文章:磁铁在产品结构设计上的应用。 现在比较流行的磁吸连接器(pogo pin+磁铁),常应用于各种无线耳机和数据线上。

7、铰链连接,这里特指一体化的塑胶铰链,材料为具有“百折胶”之称的聚丙烯PP塑胶,可通过增加弹性支撑,为打开和闭合状态提供预紧力,具体原理可在公众号上查看这篇文章:各种防丢(防掉落)门盖的结构设计(中)。

8、压配连接,主要指过盈配合连接,在机械安装过程中,有许多零件间需要紧密配合,用以防止连接脱落或传递大的扭矩,于是产生了过盈技术。过盈配合就是利用材料的弹性使孔扩大、变形而套在轴上(或采用类空心轴,使得轴变形),当孔复原时产生对轴的箍紧力,使两零件连接。在塑胶零件领域,积木类零件之间的连接固定就大量运用了过盈配合连接。

还要各种外接口胶塞、螺丝胶塞等。

9、超声波焊接,此为不可拆装连接,在禁止拆卸或其他密封要求的产品上应用广泛,如电源设配器。有关超声波焊接相关的细节知识可查看这篇文章:塑胶件超声波焊接介绍及相关结构设计

10、铆接,按铆头能量的发生方式的不同分超声波铆接热压铆接热气铆接,是不可拆装连接,特别适用于一些薄片零件的连接固定,如PCB板、金属片、按键等。

不同的铆接方式:

11、粘接,指的是通过一层介质(粘胶剂)来把两个零件连接固定在一起,一般为难拆卸或不可拆卸。

1)压敏型,主要是指胶带,对压力敏感,施加一定压力后达到很好的粘接效果,连接两个平整的零件通常使用最多的是双面胶。

2)室温固化型,此类粘胶剂在室温下就能固化,如RTV硅橡胶、电子黄胶,通常用来固定电子元器件,防止松动。

3)热固型,就是加热后固化,通常用来对电子元器件进行封装固定,如环氧封装胶、红胶。

4)热塑型,常温下为固体,使用前需要加热,使其成为粘流体状态,使用后需要一定的预压以及固化时间,常用的有两种:EVA热熔胶、PUR热熔胶。它们的区别在于:

a. 成分不同:

PUR是聚氨酯类,EVA是乙烯醋酸乙烯类;

b. 反应机理不同:

PUR的反应机理是湿气固化,属于不可逆反应。加热操作,贴合后会和空气里的湿气反应,反应完后就不可逆(即加热也不会融化,但能降低其粘性,所以一般需要通过加热后才好拆卸),这种不可逆的反应可以提供更好的强度和耐高低温性能,使用可靠性高。常用于手机手表、平板耳机、汽车电子等电子数码产品领域,如窄边框智能手机的屏幕和后壳的固定以及防水。

EVA是物理粘结,胶液涂抹在被粘物上冷却固化。加热后会重新熔融,重新变为胶黏体再与被粘物粘接,是可逆的。其粘接强度不高,且软化点低,不耐高温。

5)光固型,主要指通过紫外线光照射才能固化的一类胶粘剂,UV胶水,又称紫外固化胶、无影胶、UV光固化胶等,是一种单组分,低粘度,高强度丙烯酸酯类胶粘剂。具有贮存期长、不含溶剂、固化速度快、透明性好以及耐热耐化学品性能好等特点。

6)水基型,水性粘胶剂相对于溶剂粘胶剂而言,以水为溶剂或分散剂,取代对环境有污染的有毒有机溶剂,现有水性胶粘剂并非100%无溶剂的,可能含有有限的挥发性有机化合物作为其水性介质的助剂,以便控制粘度或流动性。最流行的水性粘胶剂是白胶或木胶,常用于家装领域,我们除夕贴对联用的浆糊也是水性粘胶剂,比较适合粘接纸张,由于使用不方便,后面就有了固体胶,特别适合办公场合使用。

7)溶剂型,溶剂型粘胶剂是指以有机溶剂(苯、甲苯等)为溶剂或分散剂的粘胶剂,但由于其含有影响人体健康的有害物质,主要为挥发性有机化合物、苯、甲苯,所以不环保。典型的溶剂型粘胶剂如万能胶。

8)瞬干胶,是一种以α-氰基丙烯酸乙酯为主,加入增粘剂、稳定剂、增韧剂、阻聚剂等, 通过先进生产工艺合成的单组份瞬间固化粘胶剂,在空气中微量水催化下发生加聚反应,迅速固化而将被粘物粘牢。常用的瞬干胶如502、401等。

9)双组分型,是两液混合硬化胶,一液是本胶,一液是硬化剂,两液相混才能硬化,常常叫做AB胶,有丙烯酸、环氧、聚氨酯等成分的AB胶,由于其粘接强度高,堪比“焊接”所以也称强力胶。

12、模内注塑,这种方式是连接两个零件最完美的方式,把两种不同材料或不同颜色的塑胶或者塑胶+五金,合二为一,免除了后续的组装工序,但是为不可拆卸连接,且模具成本高,应根据具体产品结构选择连接方式,主要分为双色注塑、二次注塑和纳米注塑三种方式。模具知识丨双色模具结构介绍。

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双色注塑(视频动画)


由于头条只能发一个视频在文章中,所以需要观看下面两个视频动画的话,请移步公众号:结构攻城狮。


二次注塑(IML)(视频动画)

纳米注塑(视频动画)


写在最后,由于篇幅有限,以上各种连接方式仅为简单介绍,其实每一种连接方式都可延伸出很多内容,大家有兴趣的可以自行查找资料,会更加深刻,当然,后续,我也会针对某种连接方式进行单独介绍,就到这里吧,感谢大家!

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