專利名稱：一種熱熔粘接工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種連接工藝，特別是一種通過熱熔方式將兩零件相互粘接之工藝方法。
背景技術(shù)：
目前金屬零件與非金屬材料零件之間的連接，如與塑膠、玻璃等零件的連接，傳統(tǒng)采用的是點膠粘接、金屬螺釘連接、超聲波焊接、液態(tài)膠粘劑、壓敏膠等連接方式。這些傳統(tǒng)工藝普遍存在著工藝不穩(wěn)定、粘接力不強(如以上所述的工藝)之缺陷，因而帶來質(zhì)量上的問題。而采用點膠、液態(tài)膠粘劑等粘膠方式需要溶劑的加入，會造成環(huán)境不友好，容易發(fā)生失火危險，被粘接件要求輕薄時，連接零件無法達(dá)到要求(如上述金屬螺釘連接)，以及粘接材料分布不均勻、有溢膠(如上述點膠)等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，提供一種工藝穩(wěn)定可靠、時間短、最終粘接品質(zhì)高的專門用于熱熔粘接的粘接工藝。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所提出的技術(shù)方案是一種熱熔粘接工藝，其特征在于其是將兩待粘接件通過粘接膜在加熱至熔融狀態(tài)下相連，冷卻到常溫下熔融態(tài)的粘接膜凝固，使其牢固連接，所述的工藝包括以下步驟a、熱復(fù)合首先將粘接膜在溫度60-100℃，壓力8-20PSI的條件下粘結(jié)于輔助離型膜上；b、模切將步驟a得到的粘有輔助離型膜的粘接膜置于刀模下，將粘結(jié)模切成所需要粘接的形狀，但是不切穿輔助離型膜；c、預(yù)壓合將模切好的帶有輔助離型膜之粘接膜放在預(yù)壓機下模之上，再將兩個待粘接件中的上粘接件置于所述粘接膜上，然后在預(yù)設(shè)溫度為100-160℃、壓力為8-22PSI的條件下使粘接膜與該上粘接件壓合，粘結(jié)模粘接于該上粘接件之上；d、輔助離型膜剝離、檢查冷卻后，將粘結(jié)于粘結(jié)模上之輔助離型膜剝離；檢查步驟c中的粘接質(zhì)量是否合格；e、熱壓將與預(yù)壓好的上粘接件對應(yīng)之下粘接件置于熱壓機所設(shè)之熱壓工位的下模中，再將步驟d中得到的帶有粘結(jié)模的上粘接件置于下粘接件之上，設(shè)熱壓工位中熱壓溫度100-200℃，壓力為8-25PSI，設(shè)冷卻工位中冷卻定型溫度30-90℃，壓力為8-20PSI，然后啟動熱壓機，在熱壓工位熱壓并保壓后進(jìn)入冷卻工位冷卻定型再次保壓，定型保壓結(jié)束后退回到上下工件工位取下熱壓完成的工件；f、檢查檢查步驟e中上、下粘接件之間是否有溢膠，縫隙等不良現(xiàn)象；所述的粘接膜材料為未經(jīng)過硬化處理的纖維增強結(jié)構(gòu)的熱塑性高分子薄膜材料；所述的輔助離型膜為經(jīng)過表面處理的透明聚酯薄膜材料，其表面能為20-40dyn/cm；所述的步驟b中預(yù)壓機進(jìn)行上、下模壓合后，預(yù)壓機的上、下模保壓時間為2-10S；所述的步驟e中，熱壓機熱壓工位壓合后之熱壓保壓時間為2-15S；所述步驟e中，熱壓機冷卻工位壓合后之冷壓定型保壓時間為2-15S；所述步驟e之熱壓過程中，熱壓機上設(shè)有熱壓單元、冷壓單元、控制單元和水平移動單元，其中熱壓單元、冷壓單元平行且座與水平移動單元之上構(gòu)成三工位結(jié)構(gòu)；
所述的冷壓單元外側(cè)安裝有保證操作者安全的安全擋板。
本發(fā)明的熱熔粘接工藝采用兩粘接件相互以粘結(jié)膜貼合方式連接，其相對于點膠粘接方式粘結(jié)面大，粘結(jié)材料可精確、均勻分布在三維曲面形狀的結(jié)合面上，整個工藝過程以熱壓方式進(jìn)行，能獨立控制工藝變量溫度、壓力和時間，不需要溶劑，因而無公害，避免了環(huán)境污染的問題，且沒有發(fā)生火災(zāi)的危險，其粘結(jié)力比壓敏膠強十倍以上，可精確控制粘結(jié)材料的用量、分布的位置及形狀，固化速度快，粘接完成時間短，可進(jìn)行高速作業(yè)，能夠克服點膠中產(chǎn)生的溢膠現(xiàn)象，最終成品連接強度高、品質(zhì)高，工藝穩(wěn)定可靠，可降低被結(jié)合零件的尺寸公差要求，使粘結(jié)材料成為一個獨立的裝配零部件存在于裝配流水線上。同時特別為本工藝設(shè)計的熱壓機集熱壓單元、冷壓單元一體且座與水平移動單元之上構(gòu)成三工位結(jié)構(gòu)，較原來的熱壓機成型產(chǎn)品質(zhì)量大大提高，完成同一工序可以節(jié)省出大量的作業(yè)時間，而且熱壓機上的安全擋板則是從人性化角度出發(fā)，考慮了操作工人的安全問題。

圖1、圖2為本發(fā)明工藝流程圖；圖3為本發(fā)明工藝預(yù)壓的流程框圖；圖4為本發(fā)明工藝熱壓的流程框圖；圖5為本發(fā)明工藝熱壓機的結(jié)構(gòu)圖；圖6為圖5去掉部分遮擋零部件后的視圖。
圖中主要圖5、圖6部位的符號說明如下100框架110上板 120下板130頂罩140底座 150安全擋板200水平移動單元210下模座220水平移動氣缸a230水平移動氣缸b 240定位螺釘 250滑軌
300熱壓單元 310熱壓氣缸 320導(dǎo)向軸330熱壓上模座340加熱板400冷壓單元 410冷壓氣缸 430冷壓上模座440冷卻板500控制單元 510控制面板 520熱壓溫度控制儀530熱壓時間控制器540冷壓時間控制器550計數(shù)器560啟動按紐 570急停按紐具體實施方式
本發(fā)明提供了一種工藝穩(wěn)定可靠、時間短、最終粘接品質(zhì)高的熱熔粘接工藝。
以下通過以本工藝應(yīng)用于手機外殼上粘接一金屬環(huán)為實施例來詳細(xì)介紹本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特點和優(yōu)點。
本發(fā)明為一種熱熔粘接熱壓工藝，其是將未經(jīng)過硬化處理的纖維增強結(jié)構(gòu)的熱塑性高分子薄膜材料作為粘接膜加熱至熔融狀態(tài)，在此狀態(tài)下粘接膜作為連接紐帶與兩被粘接件熔接，冷卻到常溫下時，熔融態(tài)的粘接膜凝固硬化，與被粘接件牢固的粘接，進(jìn)而形成兩粘接件之間的連接。如圖1、圖2所示，本發(fā)明主要包括以下幾個步驟a、熱復(fù)合首先將所述粘接膜經(jīng)過加熱、加壓之熱復(fù)合工藝貼到經(jīng)過表面處理的輔助離型膜之上，其中粘接膜材料為未經(jīng)過硬化處理的纖維增強結(jié)構(gòu)的熱塑性高分子薄膜材料，該材料是一種新型環(huán)保材料，具有優(yōu)良的綜合物理及化學(xué)性能，其與粘接件粘結(jié)力強，結(jié)合牢固；輔助離型膜為經(jīng)過表面處理的透明聚酯薄膜材料，如PET，該材料除具有優(yōu)良的物理機械性能、阻隔性能以及良好的平整性之外，還具有高透明聚酯薄膜高光澤度和透明性、低霧度的特性和很低的熱收縮率的特性，且易于回收、無毒、無味，特別是符合環(huán)保要求，其表面能為20-40dyn/cm，本實施例取20dyn/cm。在粘結(jié)模與輔助離型膜粘結(jié)過程中，其加熱溫度為60-100℃，壓力8-20PSI，上述溫度和壓力應(yīng)能夠保證粘接膜貼于輔助離型膜之上，既不能在以后工序中脫落，同時也不能在其后續(xù)加工中難以剝離；b、模切將上述步驟a得到的粘有輔助離型膜的粘接膜置于設(shè)定的刀模下，其刀模形狀應(yīng)根據(jù)兩粘接件所需粘結(jié)模形狀而預(yù)先設(shè)計，裝于壓機上，刀?？蓪⒄辰Y(jié)模切成所需要粘接的形狀，但是不切穿輔助離型膜；c、預(yù)壓合該工序是用預(yù)壓機將模切好的粘接膜與上粘接件通過模具初步結(jié)合。如圖3所示，在檢查預(yù)壓機動作及模具對位是否正常后，首先等待溫控儀顯示溫度達(dá)到設(shè)定溫度120℃，再將預(yù)壓機的手動/自動調(diào)到自動檔位，把粘接膜片放在預(yù)壓機下模之上，把上粘接件即金屬環(huán)扣在粘接膜之上，然后啟動預(yù)壓機，預(yù)壓機下模運動到設(shè)定位置即上模的正下方，預(yù)壓機開始動作，上模施加壓力8-22PSI進(jìn)行上下模壓合，壓合后延時4秒后從預(yù)壓機下模取下金屬環(huán)，經(jīng)過預(yù)壓后，粘接膜會粘在金屬環(huán)上。在本過程中，預(yù)壓機上模為加熱體，下模和輔助離型膜用作粘接膜和上粘接件-金屬環(huán)的定位組件。
d、輔助離型膜剝離、檢查檢查步驟c中的粘接膜是否貼合在粘接件的正確位置，如果是則剝離輔助離型膜后進(jìn)入下一步驟，否則剝離粘接件上之粘接膜后重復(fù)步驟c重新預(yù)壓；e、熱壓該工序是用熱壓機將預(yù)壓過后的貼有粘接膜的上粘接件與下粘接件通過模具熱壓合后再冷卻定型。如圖2所示，熱壓環(huán)節(jié)主要包括兩個部分，e1熱壓與e2熱壓后的冷卻。首先在檢查熱壓機動作及模具位置是否正常后，等待溫控儀顯示溫度升至設(shè)定溫度200℃，將自動/手動旋扭轉(zhuǎn)至自動檔，將下粘接件即手機外殼放在熱壓機的下模上，把步驟b預(yù)壓出來的帶有粘結(jié)膜之金屬環(huán)扣于手機外殼上，粘結(jié)膜處于金屬環(huán)和手機外殼之間，然后按下啟動按鈕，熱壓機開始動作，其下模運動至設(shè)定位置即上模正下方，上模施加壓力20PSI進(jìn)行熱壓過程的上下模壓合，使上、下粘接件相互貼合，粘結(jié)在一起。上下模結(jié)合到位時保持壓力，使其充分粘合，計時11秒后上模上升，下模返回，然后啟動熱壓機進(jìn)入冷卻單元，等待到達(dá)預(yù)設(shè)溫度30℃，然后啟動熱壓機施加壓力15PSI進(jìn)行冷卻部分的上下模壓合，保持該壓力10S后，再分開模具。在本過程中的熱壓部分過程中熱壓機上模為加熱體，下模用來定位，而在冷壓部分過程中冷壓模上模為冷卻體，下模用來定位。
f、檢查檢查步驟e中最終粘接有金屬環(huán)的手機外殼之上是否有溢膠或粘結(jié)不到位而產(chǎn)生的間隙現(xiàn)象，有則報廢，無則為合格產(chǎn)品，完成整個粘結(jié)過程。
為了更方便了解本發(fā)明，以下介紹本發(fā)明所用的具有熱壓單元、冷壓單元一體且座與水平移動單元之上構(gòu)成三工位結(jié)構(gòu)的熱壓機。
從圖5和圖6中可以看到，本發(fā)明中所使用的熱壓機包括框架100、熱壓單元300以及特征性的水平移動單元200、冷壓單元400、控制單元500。其中水平移動單元200包括下模座210和移動氣缸以及雙滑軌250；熱壓單元300包括熱壓氣缸310、熱壓上模座330、加熱板340以及控制熱壓上模座330上下運動方向性的導(dǎo)向軸320，加熱板340內(nèi)部裝有發(fā)熱棒和熱電偶，加熱板340的熱量即由發(fā)熱棒提供，熱電偶的作用是測量溫度及反饋溫度信息；冷壓單元400包括冷卻氣缸410、冷壓上模座430和冷卻板440以及控制冷壓上模座430上下運動方向性的導(dǎo)向軸420，冷壓單元400是為了冷卻和定型熱壓后的模具。
控制單元500分為上下兩部分，包括控制面板510和控制面板510之上的熱壓溫度控制儀510、熱壓時間控制器530、冷壓時間控制器540、計數(shù)器550以及啟動按鈕560和急停按鈕570。水平移動單元200安裝在下板120上方由兩條滑軌250導(dǎo)向，由往復(fù)氣缸驅(qū)動；熱壓單元300和冷壓單元400都是經(jīng)過氣缸活塞桿(311/411)懸掛于上板110下方，由兩個導(dǎo)向軸(320/420)導(dǎo)向，也是由往復(fù)氣缸驅(qū)動；控制單元500則分別置于頂罩130和底座140的內(nèi)部。框架100構(gòu)建穩(wěn)固，零件設(shè)計分部合理，熱壓單元300、冷壓單元400集于一體，且熱壓冷壓單元平行懸掛于上板110的下方后置于水平移動單元200之上形成三工位結(jié)構(gòu)，可以熱壓后立刻冷卻，較原來的熱壓機完成同一工序可以節(jié)省出大量的作業(yè)時間。如圖1所示，本熱壓機上還有安全擋板150，安全擋板150是安裝在冷壓單元400外側(cè)的隔離板，用于隔離操作工人與沖壓部位，避免人手誤入沖壓部位而造成夾傷或者壓傷，安全擋板150采用透明材料，以便能夠隨時查看熱壓機的運作狀況。綜上所述，本發(fā)明的熱熔粘接工藝最終成品連接強度高、品質(zhì)高，工藝穩(wěn)定可靠，安全性能好。
權(quán)利要求
1.一種熱熔粘接工藝，其特征在于其是將兩待粘接件通過粘接膜在加熱至熔融狀態(tài)下相連，冷卻到常溫下熔融態(tài)的粘接膜凝固，使其牢固連接，所述的工藝包括以下步驟a、熱復(fù)合首先將粘接膜在溫度60-100℃，壓力8-20PSI的條件下粘結(jié)于輔助離型膜上；b、模切將步驟a得到的粘有輔助離型膜的粘接膜置于刀模下，將粘結(jié)模切成所需要粘接的形狀，但是不切穿輔助離型膜；c、預(yù)壓合將模切好的帶有輔助離型膜之粘接膜放在預(yù)壓機下模之上，再將兩個待粘接件中的上粘接件置于所述粘接膜上，然后在預(yù)設(shè)溫度為100-160℃、壓力為8-22PSI的條件下使粘接膜與該上粘接件壓合，粘結(jié)模粘接于該上粘接件之上；d、輔助離型膜剝離、檢查冷卻后，將粘結(jié)于粘結(jié)模上之輔助離型膜剝離；檢查步驟c中的粘接質(zhì)量是否合格；e、熱壓將與預(yù)壓好的上粘接件對應(yīng)之下粘接件置于熱壓機所設(shè)之熱壓工位的下模中，再將步驟d中得到的帶有粘結(jié)模的上粘接件置于下粘接件之上，設(shè)熱壓工位中熱壓溫度100-200℃，壓力為8-25PSI，設(shè)冷卻工位中冷卻定型溫度30-90℃，壓力為8-20PSI，然后啟動熱壓機，在熱壓工位熱壓并保壓后進(jìn)入冷卻工位冷卻定型再次保壓，定型保壓結(jié)束后退回到上下工件工位取下熱壓完成的工件；f、檢查檢查步驟e中上、下粘接件之間是否有溢膠，縫隙等不良現(xiàn)象。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱熔膠熱壓工藝，其特征在于所述的粘接膜材料為未經(jīng)過硬化處理的纖維增強結(jié)構(gòu)的熱塑性高分子薄膜材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱熔膠熱壓工藝，其特征在于所述的輔助離型膜為經(jīng)過表面處理的透明聚酯薄膜材料，其表面能為20-40dyn/cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱熔膠熱壓工藝，其特征在于所述的步驟b中預(yù)壓機進(jìn)行上、下模壓合后，預(yù)壓機的上、下模保壓時間為2-10S。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱熔膠熱壓工藝，其特征在于所述的步驟e中，熱壓機熱壓工位壓合后之熱壓保壓時間為2-15S。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱熔膠熱壓工藝，其特征在于所述步驟e中，熱壓機冷卻工位壓合后之冷壓定型保壓時間為2-15S。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5或6所述的一種熱熔膠熱壓工藝，其特征在于所述步驟e之熱壓過程中，熱壓機上設(shè)有熱壓單元、冷壓單元、控制單元和水平移動單元，其中熱壓單元、冷壓單元平行且座與水平移動單元之上構(gòu)成三工位結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種熱熔粘接工藝，其特征在于所述的冷壓單元外側(cè)安裝有保證操作者安全的安全擋板。
全文摘要
一種熱熔粘接工藝，是將兩待粘接件通過粘接膜在加熱至熔融狀態(tài)下相連，冷卻到常溫下熔融態(tài)的粘接膜凝固，使其牢固連接，包括以下步驟a熱復(fù)合；b模切；c預(yù)壓合；d輔助離型膜剝離、檢查；e熱壓；f檢查。本工藝以熱壓方式進(jìn)行，能獨立控制工藝變量溫度、壓力和時間，不需要溶劑，因而無公害，避免了環(huán)境污染的問題，且沒有發(fā)生火災(zāi)的危險，其粘結(jié)力比壓敏膠強十倍以上，可精確控制粘結(jié)材料的用量、分布的位置及形狀，固化速度快，粘接完成時間短，可進(jìn)行高速作業(yè)，最終成品連接強度高、品質(zhì)高，工藝穩(wěn)定可靠，可降低被結(jié)合零件的尺寸公差要求，使粘結(jié)材料成為一個獨立的裝配零部件存在于裝配流水線上。
文檔編號C09J5/06GK1919952SQ20061006224
公開日2007年2月28日 申請日期2006年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月23日
發(fā)明者田悅明 申請人:領(lǐng)勝電子科技(深圳)有限公司