【干货】一文了解包胶产品结构设计，双材质单一部件工艺

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 包胶工艺简介 

包胶工艺或者说这项技术并不是什么新鲜事物，简单的说就是将一种材料通过注塑的工艺，包覆在另外一种材质制品的表面或内部。两种材质通过物理的(卡扣、表面辊花、螺纹)或化学(共粘、互溶)的接合作用，形成一种表观为单一部件但材质为双材质的工艺方法。

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 ✎ 术语 

1.1 基材

第一种注入材料称为基材或者基底材料，我们俗称为骨架或本体。硬胶可为ABS、PA6/PA66-GF，PP，PC，PC+ABS等。

1.2 覆盖材料

第二种注入材料称为覆盖材料，我们俗称为包胶材料。通常使用的覆盖材料为弹性树脂。软胶常用人工橡胶、TPU、TPR，TPE，软PVC等胶料。

1.3 包胶注塑模具

一种材料在另一种材料上面成型，产生多层结构。在二次注塑过程中，覆盖材料注入基材的上方、下方、四周或者内部，组合成为一个完整的部件。这个过程可通过多次注塑或嵌入注塑完成。软胶包硬胶现在主要使用的是二次成型模具与双色模具。特别是二次成型模具（包胶模，主要是软胶包硬胶），其中：

1.3.1 包胶模具(二次成型)

两种塑胶材料不一定在同一台注塑机上注塑，分两次成型；产品从一套模具中出模取出后，再放入另外一套模具中进行第二次注塑成型。这种工艺也可称为嵌入注塑（Insert Mold），其特点是：

1. 通常基材（本体/骨架）要比覆盖材料大得多；

2. 可能需要预热，使表面温度接近覆盖材料的熔点，从而获得最佳粘合强度;

3. 一般这种模塑工艺通常由2套模具完成, 不需要专门的双色注塑机。

1.3.2 双色模具

两种塑胶材料在同一台注塑机上注塑，分两次成型，但是产品只出模一次的模具。一般这种模塑工艺也叫双料注塑，通常由一套模具完成，且需要专门的双色注塑机。

 ✎ 材料的选择与匹配 

2.1材料的选择与匹配要求：

包胶产品采用二次注塑（嵌件式INSERT MOLD）方法成型。

二次注塑树脂材料的选择有多种因素，一方面要取决于基材特性，另一方面则取决于应用性能。具体来说，有以下几点：

1. 耐化学腐蚀性。

2. 阻燃性(符合生态环保等要求)。生态环保标识是表明产品符合环境与社会标准的标志。

3. 耐磨蚀度(以免凹陷或脱落)。

4. 肖氏硬度(符合柔感或其他要求)。

5. 耐冲击性(符合结构要求)。

6. 熔点(符合应用温度要求，不会软化或变形)。

7. 粘合方式(两种材料不匹配时形成机械联锁作用，两种材料匹配时形成化学粘合)。

一般而言，匹配材料应具有相似的化学特性或者含有匹配的复合成分。基材与覆盖材料不匹配时，通常只能形成机械联锁作用，而非化学粘合。

2.2 软包胶可与不同基材进行配合成型，但硬胶包硬胶则要受严格的限制条件：

硬胶包硬胶局部上可以，但不可用于大面积或形成封闭环的设计，否则如下：

2.2.1:相同材质的硬胶进行二次注塑成型，这种情况不予采用。

原因：

① 2种材料溶点相同，注塑过程中,会出现混（撺）色情况，影响外观品质；

② 硬胶材料相对于软胶注塑压力会大（约30%以上），大的压力，往往容易造成封胶困难，产生压胶处毛边或压伤基体。硬胶对包胶模具和注塑工艺要求非常高，而且容易出现缺陷，导致生产成本的增加，不建议采用 。

如：基体是PA6-GF30，覆盖材料也是PA6-GF30，这种情况就会出现上述混色，注塑压力，成品包胶漏胶/压伤等不良率问题。

2.2.2:不同材质的硬胶间的包胶，需满足如下条件：

1. 2种材料要有成型温差（溶点），至少30度以上；基体材料成型温度要高于覆盖材料；

2. 硬胶覆盖材料的包胶（分色）区域尽可能的小，避免较大的材料自身体积收缩和收缩原因造成的开裂风险；

3. 硬胶覆盖材料的收缩率要小，采用非结晶性或半结晶性塑材，收缩率通常在0.4~0.6%.

包胶模模具制造时，是不能放缩水率的，必须按基体（骨架）的规定的区域制造成型型腔，当覆盖材料注塑到型腔中后，本身还是要收缩的（材料物性---热胀冷缩）。收缩率大的覆盖材料：将造成较大的装配合缝；材料的收缩也会造成基体的受力变形；覆盖材料受拉应力的自身开裂。因此，硬胶之间的二次注塑，包胶区域和收缩率是2个必须注意的工艺问题。

2.3电动工具类包胶材料与基体（本体）的匹配：

考虑到二次注塑工艺上的不稳定性和成品率不高的问题，不建议采用2次以上的二次注塑进行分色。若要分煞费苦心，建议采用扣件（分体）结构去实现。

1. 在基体材料确定的情况下，覆盖材料选用的优先顺序（排前为优选）：

2. 在覆盖材料确定的情况下，基体材料选用的优先顺序（排前为优选）：

 ✎ 包胶结构设计规范 

1. 基体分型面上均要有拉胶槽：

2. 基体压胶槽宽度为1.2或1.8mm。封胶是平面的，选1.2mm,封胶工艺复杂处选1.8mm

3. 包胶区域拐角位或细长部位需做有台阶的拉胶孔，包胶区域周边基体上有拉胶槽或间隔性拉胶槽，槽深1.0mm宽1.0mm。拉钉孔尽量多做(20~30mm间距)，且尽量靠近边缘或拐角,角落等位置。拉钉孔与骨架上的筋板位边距应大于≥1mm,防止包胶料溢胶到筋位空隙处,形成漏胶或披锋。

4. 基体是斜面封胶时，其斜面不应超过45度。封胶面应做到至少1.2MM宽，尽量平行或垂直于分型面，若是斜面，斜度应尽可能小，以减小配模的难度，斜度最好不要大过45度。

5. 深于5mm以上的孔或槽包胶，在包胶结束端应有反扣设计，避免包胶粘定模型头。

6. 类似结构“B”中的2个小点，工艺上要求：必需大于2*2mm.

外围线框宽度，最小1.5mm以上，根部做2mm(梯形状)。

7. 包胶壁厚：

推荐值:1.5mm. 局部最薄处不得低于1.0mm. TPE的流动长度（含浇口长度）/制品厚度比低于150:1 ，比例过大，会出现缺胶，包胶不满缺陷；产品设计时可按80:1进行设计。

8. 类似结构R与X的封胶间隙必须在于1.0mm以上。否则会出现封胶问题，出现毛边（如右图）。

素材来源 | 一加一学院

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