中文简体
A műanyag az az anyag, amelyhez a legtöbb tervező nyúl, ha valami könnyű, strapabíró és olcsó formázásra van szüksége, és természeténél fogva szigetelő is. A statikus töltés összegyűlik a felületen, por tapad rá, és az elektromágneses interferencia áthalad egy műanyag burkolaton, mintha a fal nem lenne ott. A műanyagon vezetőképes bevonat a szokásos válasz, de ez csak akkor működik jól, ha az alatta lévő polimerhez választják, nem pedig az adatlapra nyomtatott vezetőképességi adathoz.
Több mint egy évtizednyi ionos folyadékok és funkcionális adalékanyagok fejlesztése polimer és elektronikai alkalmazásokhoz után ugyanaz a minta ismétlődik: a kémia ritkán a gyenge pont. Az adhézió, az előkezelés, a kikeményedés ellenőrzése és a bevont alkatrész végső földelési módja dönti el, hogy a projekt helytáll-e a terepen.
Miért éri meg a vezetőképes bevonat a műanyagon
A fém részen a vezetőképesség az ömlesztett anyag tulajdonsága. Egy műanyag részen ez valami hozzáadás a felülethez, és ez a különbség alakítja az egész mérnöki feladatot. Három követelmény hajtja a legtöbb projektet:
- Statikus vezérlés. A tálcák kezeléséhez, a szalag hátlapjához és a csomagolófóliákhoz szabályozott utat kell vezetni a földhöz, hogy a töltés ne halmozódjon fel, és ne merüljön ki az érzékeny elektronikába.
- Elektromágneses árnyékolás. A házon lévő vezető réteg csillapítja a burkolatba be- és kilépő interferenciát, ezért a bevonatos műanyag továbbra is gyakori a műszerekben és a kommunikációs hardverekben.
- Funkcionális áramkörök. A membránkapcsolók, az érintőfelületek és a nyomtatott antennák vezetőképes tintákat használnak a kis áramok átvezetésére egy rugalmas fólián.
A teljesítményt általában a felületi ellenállásként fejezik ki ohm per négyzetben: nagyjából 10 4 10-re 6 Ohm/m2 vezetőképes, 10 6 10-re 9 disszipatív, és 10 9 10-re 12 antisztatikus, míg az árnyékolás általában 10-et igényel 0 10-re 2 ohm/négyzetméter Pénzt takaríthat meg, ha tudja, hogy melyik szalagra van szüksége termékének, mivel a szénnel töltött bevonat gyakran a költségek töredékéért végzi el az ezüst színű bevonatot.
Hogyan működnek a vezetőképes bevonatok valójában egy polimeren
A bevonat vékony film, nem fémlemez. Ez egy kötőanyag, általában akril, epoxi, poliuretán vagy vízbázisú gyanta, amely tartalmaz valamit, ami vezet.
Kitöltő alapú rendszerek
A korom, a grafit, az ezüstpehely, a nikkel és az ezüstbevonatú réz ugyanúgy működnek: bizonyos terhelés felett a részecskék összeérnek, és hálózatot alkotnak a megszáradt filmen keresztül. E küszöb alatt az ellenállás meredeken emelkedik, ezért nagyon számít a töltőanyag betöltése, a keverési idő, a filmvastagság és a térhálósodás üteme. Egy enyhén alultöltött vagy egyenetlenül szórt fólia olyan megohmokat képes olvasni, ahol a specifikáció kiloohmot ígért.
Ionos és belsőleg vezető rendszerek
Az ionos folyadékok, kvaterner ammóniumsók és a kapcsolódó kémiák inkább az ionokat, mint az elektronokat mozgatják, így enyhe, páratartalomtól függő disszipációt biztosítanak, amely megfelel az antisztatikus filmeknek. A vezetőképes polimerek, mint például a PEDOT:PSS, konjugált vázat alkotnak, amely elektronokat hordoz, és elég vékony bevonattal ellátható ahhoz, hogy optikailag tiszta maradjon. Mindkét út vonzó ott, ahol az átlátszóság, a rugalmasság vagy az alacsony részecsketerhelés számít, és mindkettőnek szigorúbb nedvességszabályozásra van szüksége, mint egy fémmel töltött fóliánál.
Az általános bevonási módok összehasonlítása
Kezelje az alábbi ábrákat saját próbái kiindulópontjaként, nem pedig garantált értékként.
| Útvonal | Vezető alkatrész | Felületi ellenállás | Tipikus használat | Fő korlátozás |
|---|---|---|---|---|
| Szénnel töltött | Korom, grafit | 10 3 10-re 6 ohm/négyzetméter | ESD tálcák, szalag hátlap, alacsony költségű árnyékolás | Sötét színű, karbon dörzsöléssel |
| Ezüsttel teli | Ezüst pelyhek | 0,01-0,1 ohm/nm | Nagy megbízhatóságú árnyékolás, membránkapcsolók | Anyagköltség |
| Fém részecske | Nikkel, ezüstbevonatú réz | 0,05-10 ohm/nm | Házak, csatlakozóhéjak | Korrózió és galvanikus veszély |
| Ionos antisztatikus | Kvaterner ammónium vagy imidazolium ionos folyadékok | 10 6 10-re 11 ohm/négyzetméter | Átlátszó antisztatikus fóliák, csomagolások, lapos áruk | Nedvességérzékenység, migrációs kockázat |
| Vezetőképes polimer | PEDOT:PSS és hasonlók | 10 2 10-re 6 ohm/négyzetméter | Átlátszó rugalmas elektródák, érzékelők | Nedvesség- és savérzékenység |
Az adhézió az a hely, ahol a legtöbb projekt meghiúsul
A műanyagok nem fémek. A kezeletlen polipropilén és polietilén felületi energiája közel 30 mN/m, míg a legtöbb bevonó kötőanyagnak nagyjából 38-42 mN/m feletti szubsztrátumra van szüksége, mielőtt megfelelően nedvesedne és megtapadna. Az ABS, a polikarbonát és a poliamid barátságosabbak, de még mindig formaleválasztó szerekkel, porral és kezelési szennyeződésekkel érkeznek.
Az előkezelés a gyakorlati megoldás. A plazma- és koronakezelés növeli a felületi energiát és poláris csoportokat ad, a lángkezelés sok poliolefin esetében ugyanezt teszi, és az alapozók ott szolgálnak, ahol nem állnak rendelkezésre berendezések. Bevonat az aktiválási ablakon belül, mert a kezelt felületek órákon vagy napokon belül visszalazulnak eredeti állapotukba.
Két másik hibamód is figyelmet érdemel. Az oldószer alapú bevonatok feszültségre repedést okozhatnak a polikarbonát keverékekben, ezért az oldószerválasztást valódi alkatrészeken kell tesztelni, a hőkezelt rendszerek pedig elvetemíthetik a vékonyfalú díszléceket, ezért PVC és PET esetében gyakran az alacsony hőmérsékleten és UV-re keményedő bevonatokat választják.
Gyakorlati alkalmazási sorrend
A mintáról a gyártásra haladva ez a megrendelés minimálisra csökkenti a meglepetéseket.
- A bevonat megrendelése előtt ellenőrizze a polimer minőségét és mérje meg a felületi energiáját.
- Tisztítsa meg az alkatrészeket a penészleválasztó anyagok, olajok és por eltávolításához, majd kezelje azokat kesztyűben.
- Előkezelje plazmával, koronával vagy lánggal, és rögzítse a paramétereket, hogy megismételhetők legyenek.
- Maszkolja le a csatlakozónyílásokat, a csavarfejeket és a földelő érintkezőket, és ellenőrizze, hogy a maszk túléli-e a permetet.
- Vigyen fel vékony, egymást átfedő szálakat egyenletes távolságban, ne egy vastag rétegben.
- Kötőanyag-rendszer szerint térhálósodik, mivel a töltőanyag alapú fóliák vezetőképessége gyakran javul a fólia száradásával.
- A tétel futtatása előtt tesztelje az első gyártási alkatrészek ellenállását, tapadását és vastagságát.
- Adjon meg minden árnyékolt résznek egy meghatározott földelési útvonalat, mert a földeletlen vezetőréteg nagyon keveset tesz.
Mit kell mérni a méretnövelés előtt
Könnyű megmérni a vezetőképességet egy friss mintán, és ott megállni. Hasznosabb tudni, hogy a bevonat hogyan viselkedik üzem közben.
- Felületi ellenállás, szabályozott hőmérsékleten és páratartalom mellett párhuzamos szondával mérve, nem csak lapos szelvényeken, hanem alkatrészeken.
- Tapadás, keresztirányú sraffozás szalagpróbával a bevont felületen és a bevonat után vágott éleken.
- Száraz rétegvastagság, végigvezetve az alkatrészen, így a vastag sarkok és a vékony bemélyedések egyaránt rögzítésre kerülnek.
- Páratartalom és hőciklus, amely az ionos rendszereket nedvességnek, a töltőrendszereket pedig interfészfeszültségnek teszi ki.
- Kopás- és hajlítási teszt olyan fóliáknál, amelyeket az összeszerelés során kezelnek, feltekernek vagy meghajlítanak.
- Árnyékolási hatékonyság összeszerelt burkolaton, mivel a varratok, rések és bevonat nélküli rögzítési pontok gyakrabban korlátozzák a teljesítményt, mint maga a fólia.
Az útvonal illesztése a részhez
A helyes választás általában kiesik a geometriából és a környezetből. A nagy, egyszerű panelek és tálcák alkalmasak a gyorsan permetező szénnel töltött bevonatokhoz. A mély bemélyedésekkel és belső bordákkal rendelkező házaknál szükség lehet vezetőképes töltőanyagra a gyantában vagy vákuumos eljárásra, mert a szórópisztoly nem tud mindenhová eljutni. Az átlátszó ablakok vezető polimerekre vagy ionos antisztatikus rendszerekre mutatnak, amelyek tiszták maradnak, és az oldószereknek vagy sópermetnek kitett részek esetében a fémmel töltött rendszerek korróziós viselkedését inkább korán, mint későn felül kell vizsgálni.
A költség ugyanabba a beszélgetésbe tartozik. Az elfogadható alkatrészenkénti összköltség őszintébb összehasonlítás, mint a bevonat literenkénti ára.
Amikor Compounding Beats Bevonat
Nem minden statikus probléma igényel bevonási lépést. Antisztatikus kémia keverhető a gyantába, így a kész öntvény másodlagos művelet nélkül eloszlatja a töltést. Ez a megközelítés eléri a belső felületeket, túléli a tisztítást és kezelést, és teljesen eltávolítja a maszkot, ezért népszerű a hordozódobozok, fóliák és összetett díszlécek esetében.
Ha mérlegeli ezt az útvonalat, tekintse át áttekintésünket antisztatikus szerek műanyagokhoz, textilekhez, elektronikához és szalagokhoz elmagyarázza, hol érik el a helyüket az összetett adalékanyagok, és hol látja el jobban a feladatot a bevonat.
A kompromisszum a kompatibilitás és az állandóság. Az adalékanyagnak tisztán kell szétszóródnia, nem színezheti el vagy ridegítheti a polimert, és inkább az alkatrészben kell maradnia, minthogy a felületre vándoroljon és dörzsölje le.
Az adalékanyag mögötti kémia kiválasztása
Az ionos folyadékok praktikus eszköztárat jelentenek itt, mert a kation és az anion szinte egymástól függetlenül választható ki. A kvaterner ammóniumkation például egy fluorozott anionnal párosítva termikusan stabil, lényegében nem illékony sót ad, amely polimerbe vagy bevonatba keveredik anélkül, hogy a hagyományos antisztatikus felületaktív anyagok által okozott szag és párolgás lenne.
Tetraetilammónium-tetrafluorborát kvaterner ammóniumionos folyadék 99%-os tisztaságú tetraetil-ammónium-tetrafluorborát, CAS 429-06-1, kvaterner ammóniumionos folyadék katalízishez, elektrolitokhoz és ipari adalékanyagokhoz. Termék megtekintése → A struktúra a részleteket is szabályozza. A hosszabb alkilláncok és a nagyobb anionok általában lágyítják a filmet és lassítják az ionok mozgását, míg a kisebb, polárisabb anionok növelik a vezetőképességet és a nedvességérzékenységet. A hidroxil- és éteralapú ionos folyadékokat gyakran választják ott, ahol a poláris gyantával vagy vízbázisú bevonattal való kompatibilitás számít. Határozza meg először az ellenállási sávot, a feldolgozási hőmérsékletet és a tisztítási módot, majd hagyja, hogy a kémia következzen.
A bevonat- és filmkészítményekben az ionos adalékanyagok általában a keverék kis hányadát teszik ki, gyakran a száraz film tömegének egy-öt százalékát teszik ki, és csak addig állítják felfelé, amíg el nem érik a cél-ellenállást.
Egy projekt pályán tartása
A műanyagon lévő vezetőképes bevonat inkább rendszer, mint termék. A polimernek, az előkezelésnek, a kémiának, a gyógyításnak és a földelésnek meg kell egyeznie egymással, és ezek bármelyikének gyengesége a területen kudarcként jelenik meg.
A működő fegyelem nem elbűvölő: mérje meg a felületi energiát a bevonat kiválasztása előtt, tesztelje a tapadást a méretnövelés előtt, és ellenőrizze a teljesítményt a páratartalom és a hőciklus után, ne csak az alkatrészek elkészítésének napján.
Ha egy adott hordozóról, ellenállási célról vagy adalék kémiáról szeretne beszélni, műszaki csapatunk örömmel segít .
