
薄膜开关模切过程中如何避免边缘毛刺
边缘毛刺是薄膜开关模切中常见的缺陷,会损坏粘合层,降低密封性能,甚至导致内部电路短路。为了完全避免或尽量减少边缘毛刺,解决方案需要涵盖模具优化、材料匹配、工艺参数调整和后处理改进。具体方法如下:
优化模切模具的设计与制造
模切模具的质量是决定是否产生毛刺的核心因素。高精度模具可以直接降低边缘毛刺的可能性。
选择正确的模具类型
对于薄膜材料(厚度<;0.15mm),如PET/PC顶板和电路基板,使用激光切割精密钢尺代替普通模切刀片。激光切割可以使刀刃光滑锋利,避免";齿形”;普通刀片边缘不平整造成的毛刺。
对于多层复合材料(厚度>;0.3mm),使用雕刻模具(CNC精密模具)。模具间隙可控制在±0.01mm以内,确保每层材料一次切断而不撕裂。
合理打磨模具刀片
模切模具的刀片应保持锋利。对于新模具,对刀刃(边缘半径0.02~0.05mm)进行钝化处理,以避免过度锋利导致材料撕裂;对于用过的模具,当刀片磨损超过0.1mm时,应定期打磨。
确保刀片垂直于模架(垂直度误差<;0.02mm)。倾斜的刀片会在模切过程中产生不均匀的力,并在边缘的一侧产生毛刺。
设定合理的模具间隙
上模和下模之间的间隙应与薄膜开关材料的总厚度相匹配。一般间隙为材料厚度的10%-15%。例如,对于厚度为0.2mm的复合材料,模具间隙应控制在0.02~0.03mm。间隙太大会导致切割不完整,而间隙太小会挤压材料并产生毛刺。
2.匹配模切材料并调整层压结构
不同的薄膜开关材料具有不同的韧性和切割特性,合理的材料匹配可以减少毛刺的产生。
选择切割性能好的材料
对于顶板,选择厚度均匀、分子结构紧密的双轴取向PET薄膜。避免使用厚度不均匀或质地松散的低质量PET薄膜,这些薄膜在模切过程中容易产生毛刺。
对于粘合层,使用表面光滑的丙烯酸双面胶和离型膜。离型膜可以减少模切过程中粘合剂与模具之间的摩擦,防止粘合剂粘在刀片上形成毛刺。
优化多层层压结构
层压多层材料(顶板+粘合剂+电路层+基板)时,确保各层粘合紧密,无气泡。在模切过程中,气泡会导致应力不均匀,并导致边缘毛刺。
对于硬度差异较大的材料(如刚性FR-4基材+柔性PET面板),在硬层和软层之间添加缓冲层(如0.05mm薄PET薄膜)以平衡切割力。
3.精确调整模切工艺参数
合理的工艺参数是避免毛刺的关键,其核心是控制切削力、速度和温度。
控制模切压力和速度
根据材料厚度确定最佳切割压力。压力应足以切割所有材料层,而不会过度挤压。例如,对于0.25mm的复合材料,压力通常控制在0.8-1.2MPa。压力过大会导致材料变形和毛刺;压力不足会导致切割不完整。
使用低速、稳定的模切速度(卷对卷模切为10-20m/min)。高速会导致刀片与材料摩擦,产生热量并软化材料,从而容易产生毛刺。
保持稳定的模切温度
模切环境温度应控制在23±2℃,相对湿度应为45%-55%。高温会软化粘合层,使其粘在刀片上,形成毛刺;低温会使材料变脆,容易开裂。
对于热敏材料(如TPU薄膜),使用冷却模切模具(在模具底座中安装冷却通道)以减少切割过程中的温升。
4.改进模切后处理
即使模切工艺得到优化,也可能会留下少量的微毛刺,后处理可以进一步去除它们。
采用去毛刺工艺
对于大型薄膜开关,使用带软尼龙刷的刷机轻轻刷边缘以去除微毛刺。刷速应控制在50-80r/min,以避免损坏材料表面。
对于小型或高精度产品,使用超声波清洗(频率28-40kHz)同时去除毛刺和灰尘。清洁时间为3-5分钟,不会影响开关的电气性能。
进行90%的目视检查
模切和去毛刺后,使用放大镜(放大10-20倍)检查每个产品的边缘。拒收毛刺高度超过0.03mm的产品,以确保最终产品的一致性。
