プラスチック被覆シリカゲル成形技術の難点

プラスチック被覆シリカゲル成形（一般に二次成形または複射出成形と呼ばれる）は非常に挑戦的な技術であり、その難しさは主に2つの材料の異なる化学的および物理的性質に由来する。次に、主な難点と詳細な説明を示します。

核心難点：化学非適合性

これは最も根本的な挑戦です。ほとんどのプラスチック（ABS、PC、PA、PBTなど）は非極性材料であり、シリコンは極性材料である。簡単に言えば、それらの分子構造の違いは大きく、油と水のように、生まれつき接着性を備えていない。そのため、同種または類似材料のように強固な化学結合や分子間力を形成することはできない。

具体的な技術上の難点

コアの化学的不適合性に基づいて、一連の具体的な技術的難題を生み出した：

1.接着強度不足

これは最大の技術的ボトルネックです。材料自体が粘着しないため、他の方法によって機械的なインターロックまたは限られた化学的結合を作成しなければならない。

ソリューション：

機械的インターロック構造：プラスチック部品とシリカゲルが接触する領域に微小なバックル、穴、溝などを設計する。シリカゲルを注入すると、これらの構造物が流入し、冷却すると物理的な「アンカーポイント」が形成される。これは最も一般的で最も効果的な方法です。

表面処理：プラスチック部品の表面を処理し、その表面エネルギーを高め、シリコンの濡れ性とミクロ結合を改善する。方法は次のとおりです。

プラズマ処理：プラスチック表面を有効に活性化し、極性基を生成することができる。

火炎処理：ポリオレフィン系プラスチック（PP、PEなど）に適用する。

プライマー：プラスチック表面に特殊な接着促進剤（プライマー）を塗布し、「中間者」として2つの材料を接続する。これは非常に重要で一般的な手段です。

専用接着級シリカゲル：特殊な接着成分を含むシリカゲル原料を使用する。このようなシリカゲルは高温加硫時に特定の種類のプラスチック（例えばPBT、PA）と一定の化学結合を生じることができる。

2.成形温度と熱膨張係数の差が大きい

温度差：

シリカゲル：加硫温度は通常165°C〜200°Cである。

一般的なプラスチック：溶融温度は材料によって異なるが、多くのエンジニアリングプラスチック（例えばPC、ABS）の射出温度は240°C-300°C以上である。

プロセス順序の課題：

まずプラスチックを射出して、それからシリコンを包む：これは主流の技術です。しかし、プラスチック成形品が変形、分解せずにシリカゲル加硫時の高温（約200°C）に耐えられることを確保する必要がある。これはプラスチック材料の選択を制限している（PC、PBT、PAなどの高温に耐えなければならない）。

まずシリカゲルを成形してからプラスチックを包む：非常に難しい。シリカゲル部品は金型に入れる必要があるため、さらに300°C近くの溶融プラスチックの衝撃を受け、やけどをしたり、焦げたり、ひどく変形したりしやすい。

熱膨張係数の違い：シリカゲルの熱膨張係数はプラスチックよりはるかに高い。冷却過程において、シリカゲルの収縮率はプラスチックよりずっと大きく、これは結合界面に巨大な内応力を発生し、シリカゲル層の反り、変形、さらにはプラスチックからのはく離を引き起こす可能性がある。

3.金型設計が複雑

金型構造：専用の複射金型または回転金型が必要です。まずプラスチックを射出した後、金型は正確に回転または変位し、プラスチック部品を第2のシリコンキャビティに送る必要がある。

排気システム：シリカゲルの粘度は低く、流動性は極めて良く、金型の排気槽に逃げ込みやすく、型分離面の隙間にも入り込み、バリ（飛膠）を発生する。そのため、金型の排気設計は非常に精密でなければならず、空気の円滑な排出を保証するとともに、シリカゲルの漏れを防止しなければならない。

ゲート設計：シリカゲルゲートの設計は流痕防止、充填バランスの確保に重要である。

4.生産制御と良率の挑戦

洗浄度の要求は極めて高い：プラスチック部品はシリコン金型に入る前に、絶対的な洗浄を維持しなければならない。ほこり、離型剤が残ったり、油汚れが残ったりすると、すぐに接着に失敗します。クリーンな作業場などの生産環境と厳格なプロセス制御が必要です。

プロセスパラメータの安定性：射出プラスチックとシリカゲル加硫の温度、圧力、時間などのパラメータは高度に安定しなければならない。いかなる変動も最終製品の寸法と接着品質に影響を与える可能性がある。

良率管理：環節が多く、変数が複雑であるため、この技術の潜在的な不良率（例えば接着不良、バリ、ゴム欠損など）は通常単一材料の射出成形より高く、品質制御に対してより高い要求を提出した。

まとめ

難点カテゴリ対応策を具体的に示す

化学的性質は極性が異なり、生まれつきアンダーコート剤、専用シリカゲル、機械的インターロック設計を使用しない

物理的性質の成形温度、収縮率の差が大きい適切な耐高温プラスチックを選択し、冷却過程を最適化し、内部応力を制御する

金型技術は構造が複雑で、排気ガスとゲートの設計難度が高い精密金型設計、排気システムの最適化

生産プロセスの清潔度の要求が高く、パラメータ制御が難しく、良率は大クリーン環境に挑戦し、自動化生産し、厳格な品質制御プロセス

要するに、プラスチックパックシリカゲル成形はハイエンド技術であり、成功の鍵は材料の選択とマッチング、精密な金型設計、および極めて厳格な生産過程制御にある。柔らかい感触、密封防水、滑り止めダンパーなどの優れた機能を実現することができるが、技術的な敷居とコストも相対的に高い。