某盒体灌胶工艺技术研究

某盒体灌胶工艺技术研究

李娟

贵州航天风华精密设备有限公司 贵州 贵阳 550009

摘要 通过开展某盒体灌胶工艺技术研究，解决温度循环试验后该盒体灌封胶开裂的瓶颈问题，并根据试验验证结果不断完善和优化该产品灌胶工艺内容，确保该电缆网盒体顺利生产并合格交付。

主题词 某盒体 灌胶 开裂 工艺 研究

1 研究背景及意义

某盒体是某产品电缆的重要组成部分，其产品质量直接影响弹上设备的正常工作。

该盒体上均为J18系列连接器，其中的过大电流的插针插孔装配到连接器基体后是活动的，在没有任何处理方法的情况下与设备对接后会出现插针插孔缩针、歪斜的情况，导致弹上设备不能正常工作。在实际制作完成后，整体灌封环氧胶DG-3S，从而保证连接器插针插孔的固定，但在温度循环试验后经常会在盒体与金属形成的角落位置出现灌封胶开裂的情况，影响产品的外观质量及顾客验收。同时，该盒体工艺已定型，改变灌封胶和灌封方式（如只对连接器进行灌封）目前不可行，只有通过工艺研究来改变灌封过程中的环氧胶DG-3S的灌胶比例、灌封过程中的工艺参数等方法来解决某盒体温度循环试验后灌封胶开裂问题。该项目能研究成功，可以提高该盒体的生产效率，降低返修过程中的风险，避免后续试验后的局部挖胶、补胶的工作。

2 国内外研究现状

环氧胶DG-3S普遍用于航空、航天用连接器的灌封，其特点是能承受高温，但不能承受低温，尤其是承受剧烈的温度降低的冲击。根据环氧胶DG-3S生产厂家的回应，这种胶在航空系统中也出现过类似的情况，不能承受低温冲击，目前生产厂家也在解决这一难题。

3 研究目标及主要技术指标

3.1 研究目标

通过开展该盒体灌胶开裂问题的工艺研究，解决温度循环试验后该盒体灌封胶开裂的瓶颈问题，并根据试验验证结果不断完善和优化该产品灌胶工艺内容，确保该电缆网盒体顺利生产并合格交付。

3.2 主要技术指标

（1）通过相关工艺研究和工艺攻关，确定灌胶比例、灌胶厚度；

（2）通过相关工艺研究和工艺攻关，确定灌胶温度、操作方法的要求。

4 主要研究内容

4.1 灌胶比例的确定

DG-3S胶为双组份胶粘剂，特性为：室温固化48h或温度60℃下固化4h；耐温150℃~200℃，具有良好的耐油、水、酸、碱等介质性。使用时保证A、B组份的质量比例在1：1～2：1范围内，搅拌均匀后在30min内使用完。[1]

在某次62只盒体灌胶后，大部分盒体灌封胶在温度循环试验后出现在零件的金属角位置灌封胶开裂的现象。出现该问题的原因为金属材料和非金属材料（即DG-3S灌封胶）在高温和低温状态的收缩率不同。为了确定合适的灌胶比例，进行了如下试验:

将盒体30只平均分成3组，第1组的A、B组份的质量比例1：1，第2组份为1.5：1，第3组为2：1。在其它因素相同的条件下灌封固化，经温度循环试验后，检查盒体的灌封胶外观情况发现，第1组开裂6只，第2组开裂8只，第3组开裂9只。按照此次的试验结果，将另外30只盒体平均分成3组，第1组的A、B组份的质量比例1：1，第2组份为1.5：1，第3组为2：1。在其它因素相同的条件下灌封固化，经温度循环试验后，检查盒体的灌封胶外观情况发现，第1组开裂5只，第2组开8只，第3组开裂8只。

从上述试验结果可以看出，灌封胶DG-3S中A、B组份的质量比例越小，灌封胶在温度循环后越不容易开裂。根据灌封胶DG-3S的使用比例要求，规定盒体的灌封胶比例为1：1。

4.2 灌胶高度的确定

该盒体原灌胶高度为距底板的距离为3~4，具体见图1。后因整个电气系统质量超差，将盒体的灌胶高度减小至距盒体侧面金属端面3~4（盒体侧面金属端面为与标注尺寸19的端面）。灌胶高度减小后，该盒体在某批次的温度循环试验后出现了灌封胶开裂情况。

图1 盒体外形图

通过上述灌胶高度变化后产生的结果，大胆猜想：灌胶高度越大，灌封胶温度循环后越不易开裂；反之，灌胶高度越小，灌封胶温度循环后越易开裂。按照这个思路，使用与盒体相同材质试验样件10件进行了试验，5件灌胶高度25,5件灌胶高度10，灌封固化后进行温度循环试验，试验结果为5件灌胶高度25的试验件均未开裂，5件灌胶高度10的试验开裂3只。因此，灌封高度越大，灌封胶温度循环后越不易开裂。

4.3 灌胶温度的确定

XX年7月1日，对某次的58只该盒体进行了如下试验条件的灌胶操作:

（1）上午，26只盒体在试验条件为DG-3S灌封胶：50℃，烘1h，盒子未进行处理时，只有1只盒体开裂；

（2）下午，5只盒体在试验条件为DG-3S灌封胶：50℃，烘1h，盒子45℃，烘0.5h时，只有1只盒体开裂；

（3）下午，10只盒体在试验条件DG-3S灌封胶：50℃，烘1h，盒子45℃，烘1h时，有2只盒体开裂；

（4）下午，16只盒体在试验条件DG-3S灌封胶，盒子均为50℃边烘边灌封时，有4只盒体开裂。

将盒体分4组进行温度循环试验，试验条件1的合格率为96%，试验条件2和试验条件3的合格率为80%，试验条件4的合格率为75%，整体合格率为50÷58×100%=86%。通过对比试验条件2和试验条件3的试验结果，说明盒体灌封胶开裂问题与盒子预烘的时间无关系；通过对比试验条件1和试验条件2的试验结果，说明盒体是否进行预热对盒体灌封胶开裂无改善作用；通过对比试验条件1和试验条件4的试验结果，说明灌封胶预烘不到位，盒子灌封固化后经温度循环试验容易产生灌封胶开裂问题。因此，要解决灌封胶开裂问题，首要条件是对灌封胶进行预热，预烘温度50℃左右。

5 实施效果

通过开展工艺技术研究试验，得出该盒体灌封胶在温度循环试验后不易开裂的参数为：灌胶比例为1:1，灌胶高度在允许的范围内尽可能大，且灌封胶在使用前必需进行预热。通过该工艺方法的应用，将产品灌封后开裂问题的合格率提升到了90%，减少了产品温度循环试验后局部挖胶补胶的工作，提高了生产效率，同时为同类型的盒体灌胶提供了经验。

6 结论

通过开展盒体灌胶工艺技术研究试验，将产品灌封后开裂问题的合格率提升到了90%，减少了产品温度循环试验后局部挖胶补胶的重复工作，提高了生产效率，同时为同类型的盒体灌胶提供了经验。

参考文献：

[1] 孙韶渝.室温固化耐高温高强韧性环氧结构胶粘剂及制备方法[P].中国专利：87100265.5,1988-07-20.

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