自上世纪九十年代以来,薄膜开关因其性能稳定可靠、重量轻、体积小、寿命长等特点,在工业市场、尤其是在洗衣机等家电产品中,而得到了广泛的应用。通过压敏胶粘接的方式将键盘薄膜开关组装到壳体的工艺操作便捷、连接强度适宜,是目前主流的安装方式之一。随着人民生活的日益提高,我国的洗衣机年生产规模已达七千多万台。键盘薄膜开关在如此大规模应用的背景下,偶有出现的粘接起翘问题虽然机率很低,但会影响到单一消费者的满意度,严重时更可能影响到家电生产厂商的品牌形象,是各大家电品牌十分重视并急于解决的问题。而较低且随机的案例分布、加之行业内缺乏解决此类问题的相关报道,生产厂商往往感到无从入手。
洗衣机盘膜起翘现象
最常见的失效现象就是盘膜起翘
位置多集中在有按键的位置。
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建议盘膜与机壳尽可能选用热膨胀系数相同或相近的材料,减少材料间的相对变形。当产品结构及环境温度的不易改变的情况下,应尽可能的提高胶带的粘接力。
据客户反馈,起翘多数出现在产品经过高低温环境变化之后。从现场不良品看,盘膜拱起后胶带留在盘膜一侧,与机壳表面分开。即胶带与机壳的粘接失效。这说明胶带与盘膜的粘接力大于胶带与机壳的粘接力。当有外力或内应力作用且此力大于胶带的实际粘接力时,会出现粘接失效且先与粘接力小的一侧分开。
提高胶带粘接力的方法!
针对不同材质,3M胶带有不同解决方案。对于较高表面能材料,建议选择3M 200MP系列的产品,例如:467MP, 468MP等。这个系列的产品对高表面能材料有非常优异的粘接性及耐老化性能。对于低表面能材料,建议选择3M 300LSE系列的产品,例如:9471LE,9672LE,9495LE,93015LE等。这个系列产品是针对低表面能材料特别开发的,具有很好的浸润能力,较快建立粘接强度。
除选型外,粘接工艺也会直接影响粘接强度。盘膜粘接应用中,常用的3M胶带有468MP,9672LE,9495LE等。这些胶带都属于压敏胶带。压敏胶在应用时需施以压力,使胶面与被粘表面充分接触,压敏胶通过自身分子运动,浸润被粘表面,产生相互作用力来实现粘接。在此过程中粘接强度会受到粘接面积、表面处理、压力、温度和时间等因素的影响。
具体流程如下:
从盘膜一端揭开离型纸,定位
使用滚轮或刮板边贴合边揭开剩余离型纸
贴合完成后再往复压几次
表面处理
材料表面的清洁程度会直接影响胶带的粘接效果。
通常粘接前,材料表面应该洁净、干燥、平滑,不能有灰尘、湿气及油污等。推荐使用软布擦拭表面。对于较重的油污,推荐采用50%异丙醇作为清洁溶液。也可以选用3M 专业底涂剂擦拭,对表面进行预处理,能够有效提高粘接强度。
另外,对塑料件表面进行等离子处理也是提高粘接强度非常有效的措施。
贴合压力
贴合温度和养护时间
实践中为获得较佳使用性能,建议在不低于15℃的环境中进行胶带的粘接施工。
胶带完成粘接后,需要一定的养护时间建立最终的粘接强度,通常是72小时。期间尽量不要让粘接部位过早承受载荷,以防影响强度的正常建立。
通过实地走访,我们发现盘膜粘接的实际生产中,由于生产节奏限制,对粘接强度建立的养护时间远远小于72小时。因此,可适当增加贴合后的保压时间,使胶带更充分浸润表面以快速建立胶带粘接力。保压时间理论上是越长越好,结合客户的实际经验,建议保压时间不小于8秒为宜。
通过对洗衣机键盘膜起翘的原因进行研究分析,找到关键影响因素。
并且提出粘接失效的解决方案:
① 从减少产品内应力入手。
机壳与盘膜尽量选择热膨胀系数相同或相近的材料,从而减少相对变形。
② 提高胶带的粘接强度。
➛选择适合的胶带产品。
➛用适当的操作方法,保证实际粘接面积最大化。
➛对被粘材料进行适当的表面处理。
➛配合适合的压力、温度和时间进行粘接操作。
此套方法对于解决盘膜起翘等粘接失效问题有良好的效果。
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