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塑膠件包膠層最小厚度設計多少?

發布時間:2025-06-16點擊:

塑膠件包膠層的最小厚度設計需綜合材料特性、結構功能及工藝可行性,以下為具體設計要點及參考值:

一、核心影響因素

  1. 材料流動性
    • 軟膠(如硅膠、TPU)流動性優于硬膠(如 PA、PC),可設計更薄厚度。
    • 填充型材料(如玻纖增強塑膠)需增加厚度以避免流道堵塞。
  2. 機械結合需求
    • 需通過包膠層形成倒扣結構時,厚度需滿足機械鎖附的最小尺寸(如凹槽深度≥0.5mm 時,包膠層厚度需≥0.8mm)。
  3. 功能需求
    • 防水密封類包膠需≥0.5mm,耐磨類包膠需≥1mm,外觀裝飾類可適當減薄。

二、常見材料組合的最小厚度參考

基材(硬膠)包膠材料(軟膠)最小厚度(mm)設計要點
ABS/PC TPE/TPU 0.3-0.5 需控制熔體溫度(TPE 180-220℃),避免基材過熱變形
PA(尼龍) 液態硅膠 0.5-0.8 基材需預粗化處理,硅膠厚度不足易導致脫膠
POM 熱塑性彈性體(TPE) 0.5-1.0 避免 POM 與軟膠的熱膨脹系數差異導致開裂
PP/PE 增韌改性 PP(共聚物) 0.2-0.4 可通過模具咬花增強界面結合,厚度可適當減薄

三、結構設計對厚度的影響

  1. 平面包膠
    • 最小厚度≥0.3mm(如手機殼邊緣包膠),但需確保流道通暢(流道直徑≥1.5mm)。
  2. 復雜曲面 / 深腔包膠
    • 最小厚度≥0.8mm(如手柄防滑包膠),避免因充模不足導致缺料(注射壓力需≥80MPa)。
  3. 嵌件包膠
    • 圍繞金屬嵌件的包膠層≥1.0mm,防止應力集中導致開裂(嵌件邊緣需倒圓角 R0.5mm)。

四、工藝限制與優化建議

  1. 注塑工藝邊界
    • 軟膠最小壁厚若<0.2mm,易出現 “射膠不足”(需提高注射速度至 200-300mm/s)。
    • 多層包膠時,內層硬膠厚度需≥1.5mm,外層軟膠厚度≥0.5mm,避免層間剝離。
  2. 模具設計適配
    • 包膠層厚度<0.5mm 時,模具型芯需采用鏡面拋光(Ra≤0.2μm),減少熔體流動阻力。
    • 若需超薄包膠(如 0.2-0.3mm),可采用熱流道設計(溫度控制精度 ±5℃),避免冷流道導致的材料凝固。

五、行業典型案例

  • 消費電子:手機按鍵包膠層通常為 0.3-0.5mm,需通過跌落測試(1.5m 跌落無脫膠)。
  • 汽車配件:方向盤防滑包膠層≥1.0mm,耐摩擦次數≥10 萬次(摩擦系數≥0.6)。
  • 醫療器材:導管包膠層≥0.8mm,需滿足生物相容性(ISO 10993 認證),且厚度均勻性≤±0.1mm。


總結:常規場景下,塑膠件包膠層最小厚度建議≥0.3mm,復雜結構或功能性需求需≥0.5mm,具體需通過模流分析(如 Moldflow)驗證填充效果,避免因厚度不足導致功能失效。
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