灌胶机使用时同时抽气泡可以吗?
在电子封装、新能源、汽车电子等精密制造领域,气泡问题是灌胶工艺中最常见的质量隐患。微小气泡可能导致灌封件绝缘失效、散热不良、机械强度下降,严重时甚至引发产品短路失效。因此,在灌胶过程中能否有效去除气泡,是衡量灌胶工艺水平的关键指标之一。针对“灌胶机使用时能否同时抽气泡”这一问题,答案是肯定的——通过真空灌胶技术,可以实现灌胶过程中的同步抽真空除泡。但需要说明的是,这一过程并非简单地在灌胶的同时开启真空泵,而是涉及一整套成熟的工艺体系和技术方案。
一、为什么灌胶过程中会产生气泡?
灌胶过程中的气泡来源主要有以下几类:
1.搅拌混胶带入的气泡。 在双组份胶水(如环氧树脂AB胶、聚氨酯PU胶、硅胶等)的混合过程中,搅拌叶片的高速旋转会将大量空气卷入胶液中,形成细小气泡。如果胶液黏度较大,这些气泡难以自行上浮逸出,便会长时间残留在胶水中。
2.胶水自身含有的溶解气体。 胶水在储存和运输过程中会溶解一定量的空气,在常压状态下这些气体以溶解状态存在,不易察觉,但在灌胶后的固化过程中,随着温度变化或压力降低,溶解气体会重新析出,在固化物内部形成气泡。
3.灌胶过程中的空气卷入。 在胶水从储料桶输送至出胶头、再从出胶头注入工件的整个流程中,管路接口的密封不良、胶阀开关动作的瞬时压差变化、出胶速度过快等因素,均可能将空气裹挟进入胶液。
4.工件内部构造的困气。 对于内部结构精密、间隙狭窄的灌封产品,即便胶水中没有明显气泡,在常压状态下灌胶时,工件内部的空气也无法完全排出,容易被胶水封堵在微小间隙中形成空洞。
5.固化过程中产生的气泡。 固化速度过快、放热温度过高、胶水中溶剂或增塑剂含量过多,都可能在固化阶段产生气泡。
二、真空灌胶技术:灌胶与抽真空的协同作业
1.真空灌胶机正是为解决上述气泡难题而设计的专业设备。其核心原理是在负压(真空)环境下完成胶水的混合、输送与灌注作业,将灌胶与抽气泡两个工序合二为一,实现同步处理。
2.在技术实现层面,真空灌胶机通过高功率真空泵系统将灌胶腔体内的空气压力降至极低水平(通常可达-0.1MPa,即绝对压力100帕以下),胶水中的溶解气体和混入气泡在负压作用下被快速抽出。与此同时,设备在真空环境下自动完成胶水的配比、混合与定量灌注,从源头上阻断了空气重新进入胶水的可能性。
3.当前市场上的高端真空灌胶机普遍采用分段式脱泡工艺:在灌胶前对A、B胶水分别进行预脱泡处理,消除胶水中原有的气泡;在真空腔体内完成灌注作业,确保灌胶过程全程处于负压环境;灌注完成后,部分设备还支持在腔体内进行二次脱泡,进一步排除工件内部残留的气体。这种多级脱泡的技术路径,可将气泡残留率控制在0.1%以下,使灌封件基本实现零空洞缺陷。
三、真空灌胶机的核心模块
一套完整的真空灌胶系统通常由以下关键模块协同构成:
1.真空腔体系统。 采用高强度钣金材质制造的密封腔体,耐腐蚀、耐高压,密封性可达10⁻²Pa·m³/s。加厚钢化玻璃视窗便于观察内部灌胶状态,各相接处均用密封胶条保证真空环境的稳定性。
2.供胶与混胶系统。 A、B胶水分别储存在独立的料桶中,通过高精度计量泵(齿轮泵或螺杆泵)按预设比例(1:1至10:1可调)精确输送至混合阀。胶量控制精度可达±2%,混合均匀度≥99%。设备可适配环氧树脂AB胶、聚氨酯PU胶、硅胶等多种双组份胶水。
3.运动控制模块。 多轴伺服驱动系统支持XYZ三轴联动,重复定位精度可达±0.01mm,可编程实现直线、圆弧、螺旋等复杂轨迹的灌胶作业。
4.温控系统。 针对高粘度胶水(如环氧树脂胶)或低温敏感胶水,提供加热功能,温度控制精度可达±2℃,确保胶水在适宜温度下具有良好流动性。
5.人机交互系统。 PLC配合触摸屏控制,可预存多种灌胶工艺参数,生产时一键调用,操作便捷。
四、真空灌胶机的优势
1.彻底消除气泡隐患。 真空环境下胶水填充均质化,固化后表面平整、内部密实,无气泡残留。以动力电池电芯灌封为例,真空灌胶可将气泡导致的绝缘失效风险降低30%以上。
2.提升灌胶效率。 真空环境下胶水流动性增强,填充速度可比常压灌胶提升约40%,同时减少了人工除泡和返工作业,大幅缩短生产周期。
3.适应复杂结构灌封。 对于深腔体、微细缝隙、高密度布局的工件,真空负压能够驱动胶水渗透至常规方式难以触及的区域,有效解决“爬胶不足”的难题。
4.材料利用率高。 精准计量配合无气泡返工,胶水浪费率可控制在1%以下,相比传统工艺减少约25%的材料损耗。
五、操作注意事项与常见问题
尽管真空灌胶技术能够显著减少气泡,但在实际操作中仍需注意以下细节,以充分发挥设备效能:
1.真空度需达到足够水平。 建议真空度达到-0.095MPa以上(最好≤100Pa),真空度不足是灌胶后仍有气泡的最常见原因之一。应定期检查真空泵的工作状态,确保其抽气能力正常。
2.控制灌胶速度。 灌胶速度过快会导致胶水在填充过程中卷入空气,速度过慢则影响生产效率。应根据胶水黏度和工件结构,设定适宜的灌胶速度。
3.预脱泡不可省略。 在将胶水加入储料桶后,应先通过抽真空系统对胶水进行脱泡处理,消除胶水本身的原始气泡,再进行后续的灌胶作业。
4.灌胶后保压至关重要。 真空灌胶完成后,不应立刻打开腔体门。若在胶水尚未完全凝固时突然破空,外部空气迅速进入,可能导致胶水表面快速凝固而内部气体无法逸出,形成真空孔洞。正确的做法是保压一段时间(通常5至10分钟),待胶液表面初步凝固后再打开舱门。
5.产品表面需清洁干燥。 待灌封的产品表面若含有湿气或污染物,可能与胶水发生反应产生气体,导致气泡。灌胶前应对产品进行预热或清洁处理。
6.合理选用混合方式。 AB胶混合时,若选用动态搅拌方式,高速旋转容易卷入大量气泡。对于对气泡敏感的灌封工艺,建议选用静态混合管而非动态搅拌,可显著减少混胶过程中的气泡带入。
7.注意胶水黏度。 胶液黏度过大会导致气泡难以排出,若产品应用条件允许,可优先选择低黏度灌封胶,或在灌胶前对胶水加热(控制在25-35℃之间)以降低黏度,促进气泡逸出。
8.固化阶段控制。 将灌封好的工件先置于40-50℃环境中预热20-30分钟,让残余微小气泡有足够时间上浮破裂,再按胶水工艺升温固化。直接高温固化可能导致胶体快速凝胶,将气泡“冻结”在内部。
六、结语
回到用户的问题:灌胶机使用时同时抽气泡可以吗?答案是肯定的——真空灌胶技术正是为此而生。通过将灌胶过程置于真空环境中,设备在完成精准灌注的同时同步进行气泡脱除,从源头上解决了气泡对灌封质量的困扰。目前,真空灌胶技术已在新能源汽车电池模组灌封、电力电子器件封装、LED照明模组密封、医疗设备封装等高可靠性制造领域得到广泛应用。
对于有灌胶除泡需求的企业而言,选择具备真空脱泡功能的灌胶设备,并配合科学的操作工艺,是保障灌封件零缺陷生产的有效途径。建议在设备采购前进行样品打样验证,根据具体产品结构和胶水特性确认工艺参数,以实现最佳的灌胶效果。想了解更多请搜索,请咨询品速客服人员。
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