ในอุตสาหกรรมการผลิตผลิตภัณฑ์ เทคโนโลยีการห่อหุ้มมีบทบาทสำคัญในการป้องกันองค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์และผลิตภัณฑ์ เทคนิค "ขึ้นรูปพลาสติกแบบความดันต่ำ" เป็นวิธีการห่อหุ้มที่นวัตกรรมและได้รับความสนใจและการใช้งานที่กว้างขวาง เป็นพิเศษเหมาะและเป็นทางเลือกที่ดีในการแทนที่เทคนิคการห่อหุ้มแบบดั้งเดิม บทความนี้จะสำรวจเรื่องความคิด ข้อดี และพื้นที่การประยุกต์ของการขึ้นรูปพลาสติกแบบความดันต่ำอย่างลึกซึ้ง

การขึ้นรูปพลาสติกแบบความดันต่ำคืออะไร？

　　การขึ้นรูปพลาสติกแบบความดันต่ำ หรือที่เรียกว่า "การขึ้นรูปโดยการใช้ความดันต่ำ" หรือ "การฉีดระดับความดันต่ำ" ตามชื่อแสดงถึงว่าเป็นกระบวนการการผลิตการห่อหุ้มและการป้องกันที่มีความดันต่ำ การขึ้นรูปพลาสติกแบบความดันต่ำใช้การฉีดสังกะสีร้อนแบบความดันต่ำ ซึ่งทำงานที่อุณหภูมิและความดันต่ำกว่า ซึ่งทำให้เป็นวิธีการห่อหุ้มที่ยอดเยี่ยมสำหรับองค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นวัสดุบางและบางทีบอกต่อได้

ข้อดีของการขึ้นรูปพลาสติกแบบความดันต่ำ

ประหยัดเวลา + ลดแรงงาน + ประหยัดวัสดุ = ลดต้นทุน

• ประหยัดเวลา: โดยเปรียบเทียบกับกระบวนการการห่อหุ้มแบบดั้งเดิม ช่วงเวลาในการเครื่องร้อนและการแข็งตัวลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ทำให้วงจรการผลิตสั้นลง นอกจากนี้การใช้แม่พิมพ์หลายลูกต่างๆ ยังสามารถเพิ่มออกมาได้เร็วขึ้น

• ลดแรงงาน: กระบวนการการขึ้นรูปพลาสติกแบบความดันต่ำเป็นกระบวนการที่ง่าย มีขั้นตอนง่ายๆ เพียงแค่วางชิ้นส่วนลงในแม่พิมพ์และกดปุ่มฉีดสังกะสี ทำให้มีความคาดหวังต่ำของความสามารถทางเทคนิคของผู้ประกอบการ ลดความเสี่ยงในการทำงานผิดพลาดและรักษาการผลิตสูงและคงที่

• ประหยัดวัสดุ: ดังรูปที่ 1 แสดงให้เห็นว่าการฉีดสังกะสีแบบความดันต่ำช่วยให้สามารถออกแบบได้โดยอิสระโดยไม่มีข้อจำกัดจากพื้นที่ภายนอก ทำให้สามารถใช้วัสดุในส่วนที่จำเป็น ลดการใช้วัสดุอย่างมาก

กระบวนการการขึ้นรูปพลาสติกแบบความดันต่ำ

    การขึ้นรูปพลาสติกแบบความดันต่ำเกี่ยวข้องกับการใช้แม่พิมพ์เพื่อยึดและห่อหุ้มองค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์ ทั้งแม่พิมพ์ฉีดสังกะสีแบบความดันต่ำและอุปกรณ์ฉีดสังกะสีแบบความดันต่ำเป็นส่วนสำคัญของกระบวนการการขึ้นรูปพลาสติกแบบความดันต่ำ ซึ่งมีผลต่อประสิทธิภาพการผลิตและอัตราการผลิต

การขึ้นรูปพลาสติกแบบความดันต่ำสามารถแบ่งออกได้อย่างกระชับเป็น 3 ขั้นตอน:

1. วางองค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์ลงในแม่พิมพ์

2. ฉีดวัสดุความดันต่ำเพื่อห่อหุ้มองค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์ให้สมบูรณ์

3. เปิดแม่พิมพ์ เพื่อแสดงว่าวัสดุเย็นลงและสามารถถอดออกได้

    การออกแบบแม่พิมพ์ที่มีประสิทธิภาพสามารถลดข้อบกพร่อง เช่น ฟองอากาศ รูว่าว การหดตัวหรือการแพร่ออกมา

วัสดุของกระบวนการขึ้นรูปพลาสติกแบบความดันต่ำ (Low-Pressure Molding Polyamide Hot-Melt)

วัสดุขึ้นรูปแบบความดันต่ำเป็น โพลีอะไมด์ชนิดกาวหลอมร้อน ที่ออกแบบมาเพื่อการ หุ้มป้องกันชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ชุดสายไฟ และคอนเนกเตอร์ โดยเฉพาะ วัสดุถูกหลอมและฉีดด้วยแรงดันต่ำเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อชิ้นส่วนที่บอบบาง และจะแข็งตัวเมื่อเย็นลง พร้อมคุณสมบัติด้านความแข็งแรง ฉนวนไฟฟ้า และทนสภาพแวดล้อม

คุณสมบัติและจุดเด่น

• ฐานวัสดุ Polyamide (PA) ร่วมกับสารเติมแต่ง เพื่อควบคุมความหนืด การยึดเกาะ และสมบัติเชิงกล

• Low-pressure encapsulation ไม่ทำร้าย PCB/ขั้วต่อ ระหว่างกระบวนการ

• สูตรแตกต่างกันทำให้ จุดหลอม ความแข็ง ความทนความร้อน และพฤติกรรมการไหล แตกต่างกัน

ความไวต่อความชื้นและการอบแห้งก่อนใช้งาน

วัสดุเป็น โคพอลิอะไมด์เทอร์โมพลาสติก ที่มีการดูดความชื้นได้ ความชื้นทำหน้าที่เป็นพลาสติไซเซอร์ ทำให้ความแข็งแรง โมดูลัส และความหนืดลดลง และอาจก่อให้เกิด ฟองอากาศ/ตำหนิบนผิว ระหว่างการฉีดขึ้นรูป จึงต้องควบคุมให้ ค่าความชื้นไม่เกินมาตรฐานผู้ผลิต และอบแห้งเมื่อจำเป็น

แนวทางการเก็บรักษา

• เก็บถุงบรรจุเดิมที่ปิดสนิทในที่ เย็น แห้ง และพ้นแสง

• เปิดใช้แล้ว ปิดผนึกทันที เพื่อป้องกันการดูดชื้น

• หากสงสัยว่าดูดชื้น ให้อบแห้งก่อนใช้งาน

เงื่อนไขการอบแห้งที่แนะนำ

หมายเหตุ: ระยะเวลาอาจปรับตามปริมาณเม็ดและสภาพความชื้นจริง

การใช้งานทั่วไป

• การหุ้มชุดสายไฟในยานยนต์ / เคเบิลแอสเซมบลี

• ปกป้อง PCB และการพอตติ้งของเซ็นเซอร์

• ซีล/ผนึกคอนเนกเตอร์ และ strain relief

ข้อควรคุมกระบวนการ

• ควบคุมค่าความชื้นของเม็ดให้ต่ำกว่ามาตรฐานผู้ผลิต

• เลือกเกรดให้เหมาะกับ จุดหลอม ความหนืด และหน้าที่การใช้งาน

การเลือกวัสดุฉีดระดับความดันต่ำอย่างไร?

• ความต้องการทางสิ่งแวดล้อม: พิจารณาปัจจัยเช่น อุณหภูมิ ความชื้น การสัมผัสกับสิ่งแวดล้อมทางเคมี การสัมผัสกับแสง UV และอื่น ๆ

• ความต้องการทางกลศาสตร์: ประเมินความแข็งแกร่ง ความยืดหยุ่น ความทนทานต่อแรงกด ความยืดหยุ่น และความทนต่อกระแทก ระหว่างปัจจัยอื่น ๆ

• ความต้องการทางการป้องกัน: กำหนดระดับการป้องกันน้ำหรือการกันอากาศที่จำเป็น เช่น IPX8 หรือแรงดันบวก 50kPa

    การเลือกวัสดุที่เหมาะสมที่สุดขึ้นอยู่กับการประเมินรวมถึงความต้องการของแอปพลิเคชันที่เฉพาะเจาะจงและข้อดีและข้อเสียของวัสดุที่เกี่ยวข้อง