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    合成石墨片生產工藝
    來源:科健儀器 時間:2017-05-15
    合成石墨片生產工藝
    一.產品信息
    1 .此產品使用于手機電池上,作為手機散熱用;使用方式為:手工貼合于手機電池殼上,產品步距無要求。
    2 .石墨片本身也是導電體,而且容易產生粉塵,如粉塵落到電路板上很有可能會引起電路板短路,故客戶在設計的時候大多采用全密封設計,考慮散熱問題,故把兩邊包邊用的材料盡可能采用薄的(膠層厚會影響導熱)。
    3.要求無氣泡、外觀平整、尺寸穩定、無變形、皺褶等現象。
     
    二.設計考量
    1 .目前合成石墨都是片材,但多數供應商都能復合離型膜做成卷材,不過連接處有間隙(如本文開頭的產品圖片所示),而且間隙步距也不穩定。
    2.考慮到間隙問題,在設計前必須考慮利用率,也就是說一張石墨片能做多少產品,如何避開片料連接之間的間隙減少不良率。故我們計算模具的開模穴數和步距。
    3 .所有模切機都要采用紅外線電眼掃描,跳開原材料間隙,避免把產品模切在間隙中間處,造成多片產品不良。
    4.目前國內模切機電眼追蹤的精度在±0.35mm左右之間,而套位修正精度±0.8mm以內基本沒問題,故模切采用電眼掃描拉跳距。
    5 .由于產品復雜,需模切四次、套切三次,而重復套同一孔容易把孔擠壓變大影響精度,故設計小孔套位時,多加小孔使每次套位都是新孔。
    6.機器需四臺模切機,五臺復合機,一臺切片機,連機生產。
    7.由于生產產品時會出現兩次步距,故設計手柄處分條刀時需把分條刀線加長。
     
    三.工藝講解
    1 .首先采用7 5克離型膜上復合機走直材料, 然后居中復合雙面膠( 采用市場最便宜的雙面膠),經過膠輥壓合,用剝離刀排掉原廠底紙,最后再復合石墨片(離型膜對貼雙面膠,石墨片朝上)。
     
     
    2 .因為原材料有間隙,所以每次模切都需要電眼追蹤掃描,自動調整步距。用MOQIE-012-A模具模切石墨片層,小孔全穿,其余半穿至最底層離型膜(刀模模切石墨、石墨底膜、雙面膠三層)。
     
     
    3 .用復合機排掉外框廢料( 石墨片、雙面膠外框) , 然后再復合0.01mm厚客戶指定的雙面膠,通過膠輥壓合后排掉雙面膠原離型膜,復0.075mm厚10克PET離型膜。
     
    4.采用電眼追蹤套位第二工序轉移定位孔,用MOQIE-012-B模具套位原第一次復合7 5克P E T離型膜定位孔, 同時模切八個定位孔到新復合好的0.075mm厚10克PET離型膜上(詳情看工藝流程圖),然后反轉180度過復合機, 排掉7 5克P E T離型膜的廢料、石墨片形狀雙面膠的廢料、石墨片自帶離型膜的廢料,最后復合0.012mm厚的黑色單面膠。
     
     
    5 .第三工序用M O Q I E - 0 1 2 - C模具,全部半穿到離型膜,然后用復合機排掉手柄處的兩條廢料,同時復合透明硅膠保護膜。
     
    6.第四道工序,用MOQIE-012-D模切整體外框,然后用復合機排掉外框廢料,最后用切片機切成10片一張,到此整個工藝就完成了。
     
     
    四.附加石墨片生產工藝(硅膠工藝)
     
    同一產品我們設計第二種生產方案, 主要是用硅膠保護膜的一個特性:有吸附性。硅膠保護膜和亞克力膠合后,兩者的分子結構不會相互滲透,從而產生離型效果,也就是說能把硅膠保護膜當成帶吸附力的離型膜來用。具體詳情看下面的工藝介紹。
    同上工藝,每次模切同樣需要電眼追蹤來調整步距。
    1 .首先模具設計和第一方案沒太大區別,唯一的區別就是取消第二把刀模。
     
    2 .采用2 g硅膠保護膜托底, 然后居中復合石墨材料, 石墨朝上, 自帶離型膜朝下,最后在兩邊復合兩條不帶離型力的PET原膜(20mm寬)。
     
    3 .模切第一道工序,小孔全穿,其余半穿到硅膠保護膜(切穿石墨和自帶離型膜),然后排掉外框廢料。同時復合0.01mm雙面膠(注意:雙面膠一定要蓋住兩邊原膜5mm以上,以防止原膜上的定位孔移位),再排掉雙面膠原廠底膜,換上3-5克透明離型膜復合蓋住雙面膠。
     
    4.增加一臺復合機繼續復合,首先把材料反轉180度,然后用剝離刀排掉2g硅膠保護膜(注意排廢氣泡移位等現象),再用兩條10mm寬的封箱膠帶,帶掉石墨片原廠底紙,最后復合上0.012mm厚黑色單面膠。
     
    5 .第二把刀(MOQI E - 0 1 2 - B )模切手柄黑色單面膠和雙面膠, 采用復合機排掉手柄處廢料,再復合上客戶要求的保護膜。
     
    6.第三把刀(MOQIE-012-C)模切整體外框,然后用復合機排掉外框廢料,再用切片機裁切成一張張成品打包出貨。
     
    總結:
     
    1.由于受限于材料為片料,所以模切設備都必須采用電眼追蹤模切。
    2 .由于石墨片的跳步會產生變化,在設計模具需要鏈接線時,應該把步距的變化考慮進去(如模具圖第三把刀MOQIE-012-C在設計時候就把分條線加長,以便步距變大時能鏈接起來)。
    3 .石墨片的主要功效是散熱、導熱,而雙面膠和單面膠會影響散熱,所以設計石墨片產品時會盡量選用最薄的雙面膠和單面膠,從而使散熱達到最優的效果。
    4 .雙面膠膠層的厚度要薄,粘性不夠容易出現氣泡分層,所以離型膜和保護膜的搭配需重點考慮。
    5 .目前人工石墨制造采用P I膜碳化后壓制而成, 經過多次的擠壓達到我們想要的厚度,這種加工方式決定著其韌性不足,容易導致模切時產生折彎痕跡。一旦出現這種情況,基本上就等于此產品報廢,所以在模切加
    工時要注意不要有太大的上下起伏。
    6 .石墨片加工工序較多,而定位孔重復套切會導致公差變大,所以在設計時需多加定位孔來保證尺寸穩定。
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