标签外壳材料及结构改进.docVIP

目 录 一、概述 a 二、确定标签外壳材料 a 三、外壳注塑成型工艺 b 四、标签外壳结构改进 b 五、制作超声波焊接模具及小批量试产 b 六、检验规范 b 一、概述 机车标签使用环境极其恶劣， 标签直接和外面环境接触。在实际应用中存在密封不好和标签外壳发脆易碎裂，出现部分标签浸水和进灰尘而导致标签损，急需进行产品改进工作。二、确定标签外壳材料1、分析美国AMTECH公司的标签外壳材料 2001年8月10日送AMTECH标签外壳样品到xx大学应用化学系分析检测其材料成分。 xx大学王博士亲自做实验，经红外线光谱分析，得出AMTECH标签外壳材料光谱与PC（聚碳酸脂）标准光谱图一致，表明AMTECH标签外壳材料是PC。如图一、。 图一：美国标签外壳材料红外线光谱图 2、寻求新的材料 旧的标签外壳材料是用Bayer公司的PC 2805，是中等粘度塑料。PC 2805制品具有如特征：①高强度和冲击强度、②高耐热性、③优良的电性能和介电强度、④良好的尺寸稳定性和极小的尺寸变化、⑤极佳的透光率（对透明品级而言）。其余参考数据见“Bayer 公司应用技术资料：ATI 8004 c,e”。 新的标签外壳材料是用Bayer公司的PC 3208，是高粘度塑料，不仅具有PC 2805的特征，还具有更好的耐热水性能。其余参考数据见“Bayer 公司应用技术资料：ATI 8007 c,e”。三、外壳注塑成型工艺 我们邀请了Bayer公司工程塑料技术代表吴涛先生前往xx公司探讨PC材料成型工艺问题。从原料颗粒干燥、模具温度、射出时熔体温度、以及注射时注塑机参数进行控制制品成型工艺，使成型后的制品处于较优质状态。 在加工前必须对PC 3208原料颗粒进行干燥，原料颗粒中的残余含水率不得高于0.02%。熔料中的湿气会导致制品表面缺陷或材料分子量的显著下降。PC 3208原料颗粒应该在合适的干燥器中以120℃温度进行干燥。干燥时间很大程度上取决于干燥器的性质和类型，通常根据干燥能力大小，在干燥时间在2-12小时范围内。 模具应具备充分和均匀的加热，且温度不应低于80℃，以便获得低内应力和良好的表面质量制品，高达120℃的模具温度通常也不会导致脱模困难。 注射成型的熔体温度范围为280-320℃。 注塑机参数根据注塑时的注塑机型号参数进行调试。 四、标签外壳结构改进 1、原来的结构如图三、图四、图五、图六、图七所示： 图三：旧结构爆炸图 图四：标签下盖旧结构立体图 图五：标签下盖旧结构工程图 图六：标签上盖旧结构立体图 图七：标签上盖旧结构工程图 存在不足之处：在图三中DETAIL A1和DETAIL A2所示的结构在标签外壳超声波焊接时，容易发生侧焊使能量损失，也容易发生过焊使材料外漏影响外观，从而导致标签外壳焊接后不能坚强结合，部分地方出现细小缝隙，也造成产品水密气密性能不好，使空气中的水分和灰尘进入内部，进而使内部电子元气件腐蚀，严重影响产品质量可靠性。另外焊接时四个胶垫部分出现熔化移位，使PCB板不能很好的固定，使用中出现振动，也严重影响产品质量的可靠性。 2、改进后的结构如图八、图九、图十、图十一、图十二所示： 图八：标签新结构爆炸图 图九：标签下盖新结构立体图 图十：标签下盖新结构工程图 图十一：标签上盖新结构立体图 图十二：标签上盖新结构工程图 图十三：超声波焊接部分结构示意图 针对旧结构存在的问题进行改进，主要是： 焊接部分改成如图十三所示的峰谷式对接头焊接形式（参考Bayer公司提供的“first published PLASTVERARBEITER Volume 42,1991,No.5”资料中关于“ULTRASONIC ASSEMBLY”部分和亚洲塑胶工业通讯的1998年6、7、8月刊中关于超声波焊接设计指南部分）。这种结构定位功能较好，便于装配，降低超声波焊接模具定位要求，使超声波模具便于制作；能量控制凸缘“B”的目的是将对接头两个表面间的初始接触限制在很小的面积上，使超声波能量集中在这些接触面上，这样初始加热和熔化速度就会很快，能量控制凸缘熔化后流动铺展到整个对接头表面及侧面定位部分，形成焊缝；飞溅井“A”是用来收集损失的材料的飞溅液滴，保证焊接后的外观质量。 参考美国标签的装配结构形式，改掉旧式结构用“PU胶垫”压PCB板的形式，改成在PCB两面用“EVA胶垫”，这样在焊接中保证“EVA胶垫”不损坏，从而使PCB板固定可靠。 下盖可能要加骨