樹脂點膠

樹脂點膠系統是一種技術設備，用於處理灌注樹脂，以對各種尺寸的技術零件，特別是變壓器、液晶顯示器及其他電氣和電子領域的裝置，進行填充、密封、覆蓋或浸漬。

隨著微型化的持續進展以及電子技術引入新領域，對零件的品質要求日益提高，因此點膠的品質也必須隨之提升。為達到所需的品質，一方面，樹脂系統必須相應地開發和優化。另一方面，樹脂點膠系統也必須運作得越來越精確，以實現最佳的點膠效果。由於成本壓力不斷增加，灌注設備必須能夠在提升品質的同時，變得更快、更可靠。

良好點膠的要件

首先，透過點膠，必須可靠地絕緣電氣與電子零件，並完全排除濕氣的滲透。很多時候，零件產生的熱量也必須被適當地傳導出去，這個特性可以透過選擇適當的樹脂（例如環氧樹脂、聚氨酯或矽膠）來改善。

點膠系統的工序

在點膠系統中，必須執行以下流程：

• 樹脂混合物的狀態調節
• 材料輸送
• 計量
• 混合
• 灌注

一個好的樹脂點膠系統即使在大量生產的長系列製程中，也能提供同樣高標準的高品質灌注。

狀態調節

無論是含有或不含填充材料，單組份或雙組份（樹脂 + 硬化劑），樹脂混合物的幾項特性對產品品質至關重要：

• 填充材料均勻分佈（無沉降）
• 排除空氣與濕氣
• 維持恆定、通常較高的溫度以保持低黏度

透過持續攪拌，可使填充材料均勻分佈而不沉降。

透過對料桶抽真空，可排除空氣與濕氣。

透過對料桶、供料管路、泵浦及計量頭進行精確控制的加熱，來達到並維持較高的溫度。在含有填充物的複雜樹脂混合物中，狀態調節對產品品質尤其關鍵。

材料輸送

應使用何種送料泵浦，主要取決於材料的黏度以及填充物的磨蝕性。

適用於中低黏度材料：

• 活塞泵
• 偏心螺桿泵
• 螺桿泵
• 齒輪泵

齒輪泵不適用於磨蝕性材料

對於高黏度材料，壓盤泵會與偏心螺桿泵或杓式活塞泵連接。計量是透過控制重量、時間和體積來決定點膠的樹脂量。

依重量計量

秤重可以非常精確地測定膠量，但會延長週期時間。此外，生產線中的磅秤可能對故障相當敏感，且難以用於已佈滿許多零件的電路板上。由於這些問題，此方法極少被使用。

依體積計量

在技術上，獲得恆定的體積相對簡單，因此依賴定體積點膠的計量系統特別簡單可靠。

一個很好的方法是使用活塞式計量頭。樹脂與硬化劑的比例可由兩個獨立活塞（一個用於樹脂，一個用於硬化劑）的寬度比例精確決定，這兩個活塞會被同時推動。膠量則由一個共用的止動器決定，該止動器會同等地限制兩個活塞的行程。

目前的技術水準 (2009年) 的計量體積範圍從 0.01 毫升到約 250 毫升，甚至可能更大。

依時間計量

此方法要求相應的泵浦能提供精確恆定的材料流量。材料的流動由一個受控閥門啟動，並在特定時間後停止。

此方法特別容易出現計量瑕疵，因為流速的任何微小變化都會導致點出的樹脂和/或硬化劑量不同。要提供絕對恆定的流量需要相對較高的電子複雜性，但在調整硬化劑與樹脂的比例方面提供了更大的靈活性。

混合

對於雙組份樹脂，徹底混合至關重要，以確保樹脂與硬化劑在所有材料中均勻反應。有三種可能的混合方式：

• 靜態混合管
• 動態混合器
• 動態靜態混合管

靜態混合管

兩種組份在一個塑膠製的混合管中相遇。管內含有固定的壁面，可將材料多次分開再匯合，藉此過程混合樹脂與硬化劑。混合管使用後不清洗，直接丟棄。

優點: 無活動部件、無後續清潔、無清洗液殘留

缺點: 混合管成為廢棄物、混合強度幾乎無法改變

動態混合

兩種組份在一個通常由不銹鋼製成的混合室中相遇，並由一個旋轉的攪拌器均勻混合。為優化混合效果，轉速可由電子控制。混合室和攪拌器必須使用特殊的清洗液清洗後才能再次使用。這通常是自動進行的。

優點: 可精確控制混合強度。

缺點: 因有活動部件而較易故障、需要清潔、可能有清洗液殘留、使用過的清洗液是廢棄物甚至是有害廢棄物、若混合室內有硬化的樹脂結塊，更換或清潔混合室的成本高昂。

靜態-動態混合

一個塑膠製的混合管內含一個由外部馬達驅動的螺旋葉片。此方法極少使用。

點膠

為實現最佳的灌注效果，零件與點膠單元必須相對移動。原則上有兩種方式：

• 移動點膠單元
• 移動零件

對於許多應用，點膠只有在真空中才能成功完成。這對於有大倒角的零件尤其如此，例如變壓器線圈的浸漬。在這種情況下，只有在真空中才能實現無氣泡的點膠。為此，點膠系統會配備真空室。為縮短週期時間，可在入口和出口處設置氣閘。在真空點膠中，只有零件移動而點膠頭保持固定的系統才能被合理地建構。

對於系列生產，可使用帶有多頭計量頭的點膠系統。目前 (2006年) 已有系統能同時進行多達三十次的點膠作業。

點膠的可變性

最簡單的點膠方式是將一定量的樹脂灌注到一個靜止零件的某個點上。這種簡單的系統有時被稱為計量系統。此外，也有離心鑄造台可供使用。模具被固定在這種旋轉台上，當樹脂混合物被注入模具時，離心力可確保填充物堅固、潔淨且無氣泡。零件也會因應力硬化而變得更堅固。在某些情況下，其成品可媲美壓力注射點膠的零件。

透過使用適當的控制，可以實現多種灌注變化。例如，可以灌注不同形式的圍壩。用高黏度、觸變性的材料灌注圍壩後，再用低黏度的樹脂填充（圍壩與填充法）。樹脂的施膠速度可在灌注過程中變化，或者分多次進行灌注。與此同時，零件可以執行複雜的移動。使用這類額外的選項，便可能解決困難的灌注問題。

將點膠導入生產線

一個灌注系統可以與生產線中的許多不同生產步驟相結合。因此，灌注成為零件整體製造過程中不可或缺的一部分。為在所有生產步驟中以最佳方式滿足點膠的精細要求，最重要的製造商也積極投入自動化領域。該領域的最新發展是使用預製、理想適配的模組和機器人技術來設計生產線。這加速了客製化解決方案的開發並降低了其成本。

點膠應用範例

越來越多的零件採用灌注方式進行密封，因為這能加速生產並提高零件的壽命和功能性。另一方面，密封後的零件無法修復。

電子零件的密封

插在電路板上的電子單元通常會用樹脂密封，以保護它們免受環境影響和機械損傷。在這些情況下，點膠通常只是意味著填滿一個模具，是一個相對簡單的過程。

LED 的生產

發光二極體 (LED) 是在全自動化產線上生產的。其中一部分是在透明塑膠中進行點膠。在這裡，縮短工作週期對於降低這些小燈的價格至關重要。這就是使用多頭計量頭的一個例子。

電氣線圈的浸漬

在馬達和變壓器中，多層細銅線繞組是必不可少的。如今，它們通常會被浸漬在樹脂中，以保護它們免受環境影響，並改善彼此之間的絕緣。由於繞組之間空間的精細結構以及大量的倒角，對這類繞組的浸漬對所使用的點膠設備提出了最高的要求。

參見

• 微量點膠
• 樹脂鑄造