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等离子表面处理解决洗衣机键盘薄膜开关压敏胶粘接起翘问题

Sep. 18, 2023

自上世纪九十年代以来,薄膜开关因其外观好、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得到了广泛的应用。采用压敏胶将键盘薄膜开关(以下简称:盘膜)组装到洗衣机壳体的工艺操作简单便捷、连接强度适宜,是目前主流的组装方式之一。随着人民生活水平的日益提高,我国的洗衣机年生产规模已达七千多万台,偶有出现的盘膜起翘问题,不仅会影响到单个消费者的满意度,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。

盘膜起翘的原因分析

洗衣机的薄膜开关是采用分立元件的机械式微动开关与薄膜面板的结合。操作时,通过具有高弹性的薄膜面板带动面板下面的按键实现功能。整个粘接体系的结构包括盘膜、压敏胶和机壳。

盘膜一般采用柔性、透明的聚酯(PET)薄膜,背面印刷有按键图案。机壳是由模具注塑成型,常用工程塑料(ABS)或聚丙烯(PP)等材料,面板区域表面较为平整。压敏胶常采用无基材的胶膜或PET基材的双面胶带,通过粘接力将盘膜与机壳连接在一起,并且在按键处开通孔用于按键实现功能。

当有外力或内应力存在且此力大于压敏胶(以下简称胶带)的实际粘接力时,胶带会先与粘接力小的一侧分开,即出现粘接失效。

盘膜起翘的改进途径-等离子表面处理

物质表面都具有一定的表面能。不同表面能的被粘材料对胶带浸润程度影响很大。当材料的表面能高于胶带的表面能,那么材料就容易被胶带粘接,并且容易建立较高的粘接强度。当材料的表面能低于胶带的表面能,那么材料就不容易被胶带粘接,很难建立粘接强度。对塑料件表面进行等离子表面处理也是提高粘接强度非常有效的措施。

材料表面的清洁程度会直接影响胶带的粘接效果。表面灰尘、污垢、油脂及湿气等异物的存在都会阻碍胶带与粘接表面的接触,从而影响建立强度。特别是塑料制品在成型加工工艺中表面容易残留脱模剂。脱模剂的存在会显著影响胶带的浸润能力而影响粘接强度。

等离子表面处理是通过等离子发生器产生高压高频能量放电,产生低温等离子体,借助压缩空气将等离子喷向工件表面,在工件表面产生物理变化和化学反应。因此,塑胶件表面得到了清洁,可以去除碳化氢类污物,如油脂、辅助添加剂等。同时,可引入某些极性基团(羟基、羧基),这些基团有利于胶带的粘接。再次,等离子表面处理可以显著提高塑料件的表面能。普通塑料在等离子表面处理后表面能可达60达因以上,属于高表面能范围,非常利于胶带粘接。

等离子表面处理机是在常温下对塑料基体进行活化,避免了高温塑料基材变形的问题,经过低温等离子表面处理后,这些塑料的粘接性能可以明显提升。等离子处理技术的运用对于盘膜起翘等粘接失效问题的改善有很强的实用价值和指导意义。

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