淺談液體浸塑工藝在連接器防護帽生產上的優勢

方松喜，楊緒鋒，蒙勇煊

(佛山市方普防護技術有限公司，廣東佛山，528000)

1 引言

從最新的全球電子元件產品結構來看，連接器已成為僅次于PCB的電子元件第二大支柱產業，不斷滿足電訊/數據通訊、計算機、工業、汽車、軍事/航天以及國防領域微型化、智能化、高傳輸速率、環保、設計靈活的發展要求。隨著各行業對連接器的市場容量和技術要求的不斷提升，連接器的結構以及種類也會不斷增加。這將會帶動為連接器部件服務的零件廠商投入更多的精力研發、制造符合要求的配套產品。其中，防護帽作為連接器的組件之一起著絕緣、屏蔽、防塵、防油、防潮的作用，防護帽的制造比較成熟的技術有注塑工藝(Injection Molding)，但部分連接器防護帽也可以采用液體浸塑工藝(Dip Molding)，如快接端子的絕緣保護套(簡稱端子護套)、射頻同軸連接器防護帽、高速連接器防護帽等，如圖1所示。隨著連接器結構和型號的多樣化發展，液體浸塑工藝制造連接器防護帽具有很大的優勢，其技術特點會得到更好的發揮，本文將介紹液體浸塑工藝的過程及其優缺點。

2 液體浸塑工藝的介紹

浸塑工藝是一種塑料涂覆工藝，分為粉末浸塑和液體浸塑兩大類，粉末浸塑常用于金屬表面的涂覆如單車籃子、鐵路網狀圍欄，其特點是粉末涂層結合牢固且堅硬，液體浸塑的涂層比較厚，柔軟，可以脫離開模具獨立作為具有保護性能的產品。

圖1 快接端子護套(a)、射頻同軸連接器防護帽(b)、高速連接器防護帽(c)

2.1 液體浸塑防護帽在連接器領域的作用

浸塑防護帽在連接器領域的主要作用有以下幾點:

(1)浸塑防護產品較“軟”，類似于橡膠的特性，可以在連接器運輸、搬運、存儲過程中提供更好的柔性保護，防止產品劃傷、變形。

(2)浸塑防護產品表面無油、無塵且具有一定的抗靜電效果(表面電阻率≤1011Ω·cm)，用作連接器防護帽能起到很好的防塵、防油、防潮效果。

(3)浸塑防護產品所用的原材料大部分是PVC糊樹脂，具有良好的絕緣性能，隨著應用需求的不斷提高，也發展了其它材料的浸塑防護帽，比如硅膠防護帽，具有更高的性能，如耐高溫性能≥150℃，低溫性能達到－60℃。

(4)環保性，浸塑防護產品在使用過程中不會有揮發性物質釋放出來，避免了對連接器的二次污染，特別是浸塑硅膠產品，是一種無味、無臭、無鹵的環保材料，能夠滿足軍事、航空、光纖連接器等領域的高要求。

(5)阻燃性:PVC浸塑產品的灼熱絲等級(GWIT)達到800℃/mm，而硅膠浸塑產品的灼熱絲等級(GWIT)達到900℃/mm。

2.2 液體浸塑工藝流程

液體浸塑工藝制造連接器防護套(帽)工藝流程如圖2所示:

圖2 液體浸塑工藝流程

液體浸塑工藝流程主要包括預熱、浸塑、塑化、冷卻、脫模5道工序，再經過產品后處理(切尾)變成成品，最后是包裝、出貨。浸塑防護套(帽)從加工到產品入庫共經過8道工序完成。

1.預熱:將模具送入烤箱中，讓模具吸收熱量，以便于浸塑時塑溶膠在熱模具表面產生吸附，模具的體積大小和塑溶膠種類不同，預熱溫度和時間也不同。

2.浸塑:將預熱的模具浸入到塑溶膠中，一般浸入速度≤10mm/s，模具提升速度≤5mm/s。浸塑時間根據模具體積大小和產品厚度來設定，一般控制在1～60s。

3.塑化:將已經浸塑的模具送入烤箱中，對模具及其附著的塑溶膠加熱，目的是使塑溶膠塑化成型，塑化溫度和時間根據模具材質、體積大小以及產品硬度、厚度來設定。一般塑化溫度為200～350℃，塑化時間10 ～90s。

4.冷卻:塑化完成的模具離開烤箱，降低溫度使成型品進入常溫狀態，冷卻方式包括水冷和風冷。

5.脫模:將附著在模具上的成型品脫離模具。脫模方式通常使用壓縮空氣吹脫。

6.后加工:針對有需要的產品增加的工序，比如端子絕緣護套需要切尾，連接器的防護帽則不需要。

7.包裝。8.出貨。

2.3 液體浸塑設備的發展

液體浸塑設備主要包括烤箱、浸塑液槽、冷卻裝置、脫模裝置、電氣控制系統、浸塑模具以及模具輸送系統，見下圖4。

液體浸塑設備的發展歷程如圖3所示。

圖3 液體浸塑設備的發展歷程

方普的液體浸塑設備從純手工操作到全自動操作大約經歷了15年的時間。目前，全自動液體浸塑設備(見圖5)實現了各工序連續化，大大提高了生產效率，以端子護套為例，日產量可達30萬只/臺;除此之外，人力成本也有很大程度的降低，由原來的1人1臺機到現在的1人多臺機;設備的自動化運行也使得產品的質量得到了很好的控制。今后液體浸塑設備會朝精細化、智能化方向發展。

圖4 射頻同軸連接器防護帽模具

圖5 全自動液體浸塑設備

3 液體浸塑工藝的優劣勢

許多連接器防護帽可以采用液體浸塑工藝，這是由于其具有自身的工藝特點，如下表1:

4 結論

本文詳細敘述了液體浸塑工藝的特點，介紹了液體浸塑防護帽具有產品設計及制造周期短、制作工序簡單、材料成本以及運行成本低的優勢，是值得在該領域推廣的一種技術。隨著高分子材料技術和浸塑裝備技術水平的不斷提高，液體浸塑工藝將為實現連接器件的可靠連接提供更多、更好的產品。

表1 液體浸塑工藝的優劣勢