碳纖維模內(nèi)注塑IML工藝在手機(jī)中的應(yīng)用(同時(shí)適用于玻璃纖維,凱芙拉纖維等復(fù)合材料)
碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料,它的比重不到鋼的1/4,碳纖維樹脂復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度一般都在3500Mpa以上,是鋼的7~9倍,抗拉彈性模量為230~430Gpa亦高于鋼。因此CFRP的比強(qiáng)度即材料的強(qiáng)度與其密度之比可達(dá)到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3鋼的比強(qiáng)度僅為59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比鋼高。從這個(gè)意義上已預(yù)示了碳纖維在工程的廣闊應(yīng)用前景。
但碳纖維由于其材料特性,對(duì)于結(jié)構(gòu)上比較細(xì)小的復(fù)雜結(jié)構(gòu)不易制作或制作成本過高,比如卡扣、倒扣、螺柱類結(jié)構(gòu),因而,
使碳纖維產(chǎn)品在制作一件產(chǎn)品的過程中應(yīng)用IML注塑工藝來完成這類復(fù)雜結(jié)構(gòu),變得十分必要,
問題:1、碳纖維基材與塑膠材料注射后的粘接力問題
碳纖維成型的基本組成,是碳纖維原絲與各種樹脂組合,通過真空、RTM、熱壓等各種工藝使之成型,主要的碳纖維成型樹脂是環(huán)氧樹脂和不飽和樹脂等熱固性樹脂,這兩類樹脂如不經(jīng)過改性基本上不能與塑膠類粘合,
2、碳纖維成型時(shí)模具中使用的脫模劑,亦會(huì)使注塑時(shí)碳纖與塑膠不能粘接,所以,1)、改良碳纖維成型的工藝,在碳纖維成型過程中,不使用脫模劑,使碳纖維表面成型后無脫模劑殘留,2)、使用改性樹脂及改性塑膠原料,使雙方能有效粘接,
目前經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用案例,在手機(jī)電池蓋項(xiàng)目,平板電腦項(xiàng)目中使用相關(guān)技術(shù)獲得成功,首先使用碳纖維熱壓模內(nèi)脫模技術(shù)(專利),使碳纖維產(chǎn)品在毛坯出模時(shí)就不含脫模劑,(如有脫模劑,即使是水性脫模劑清洗后仍不免少量殘留,)產(chǎn)品經(jīng)過精加工裁切至精確尺寸,再進(jìn)行模內(nèi)注塑,此時(shí)需要注意的是碳纖維成型的產(chǎn)品毛坯肉厚的精度要高,通常公差不能超過+-0.03,所以傳統(tǒng)工藝上的打磨去除脫模劑的方法不可用。
注塑材料選用改性PC、PC+ABS、PA等均可以粘接,并且這類材料的注塑與碳纖維的接合面可以無縫銜接,完全溶合。