3M膠帶在家電行業有著非常廣泛的應用,冰箱、洗衣機、油煙機、灶具、洗碗機、空調等等,都有非常多的應用。今天介紹一下洗衣機上薄膜開關的應用。
自上世紀九十年代以來,薄膜開關因其性能穩定可靠、重量輕、體積小、壽命長等特點,在工業市場、尤其是在洗衣機等家電產品中,而得到了廣泛的應用。通過壓敏膠粘接的方式將鍵盤薄膜開關組裝到殼體的工藝操作便捷、連接強度適宜,是目前主流的安裝方式之一。隨著人民生活的日益提高,我國的洗衣機年生產規模已達七千多萬臺。鍵盤薄膜開關在如此大規模應用的背景下,偶有出現的粘接起翹問題雖然機率很低,但會影響到單一消費者的滿意度,嚴重時更可能影響到家電生產廠商的品牌形象,是各大家電品牌十分重視并急于解決的問題。而較低且隨機的案例分布、加之行業內缺乏解決此類問題的相關報道,生產廠商往往感到無從入手。
洗衣機的薄膜開關是采用分立元件的機械式微動開關與薄膜面板的結合。操作時,通過具有高彈性的薄膜面板帶動面板下面的按鍵實現功能。整個粘接體系的結構包括盤膜、膠帶、機殼(面板區域)。

*常見的失效現象就是盤膜起翹
位置多集中在有按鍵的位置。
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建議盤膜與機殼盡可能選用熱膨脹系數相同或相近的材料,減少材料間的相對變形。當產品結構及環境溫度的不易改變的情況下,應盡可能的提高膠帶的粘接力。
據客戶反饋,起翹多數出現在產品經過高低溫環境變化之后。從現場不良品看,盤膜拱起后膠帶留在盤膜一側,與機殼表面分開。即膠帶與機殼的粘接失效。這說明膠帶與盤膜的粘接力大于膠帶與機殼的粘接力。當有外力或內應力作用且此力大于膠帶的實際粘接力時,會出現粘接失效且先與粘接力小的一側分開。
針對不同材質,3M膠帶有不同解決方案。對于較高表面能材料,建議選擇3M 200MP系列的產品,例如:467MP, 468MP等。這個系列的產品對高表面能材料有非常優異的粘接性及耐老化性能。對于低表面能材料,建議選擇3M 300LSE系列的產品,例如:9471LE,9672LE,9495LE,93015LE等。這個系列產品是針對低表面能材料特別開發的,具有很好的浸潤能力,較快建立粘接強度。
除選型外,粘接工藝也會直接影響粘接強度。盤膜粘接應用中,常用的3M膠帶有468MP,9672LE,9495LE等。這些膠帶都屬于壓敏膠帶。壓敏膠在應用時需施以壓力,使膠面與被粘表面充分接觸,壓敏膠通過自身分子運動,浸潤被粘表面,產生相互作用力來實現粘接。在此過程中粘接強度會受到粘接面積、表面處理、壓力、溫度和時間等因素的影響。
具體流程如下:
材料表面的清潔程度會直接影響膠帶的粘接效果。
通常粘接前,材料表面應該潔凈、干燥、平滑,不能有灰塵、濕氣及油污等。推薦使用軟布擦拭表面。對于較重的油污,推薦采用50%異丙醇作為清潔溶液。也可以選用3M 專業底涂劑擦拭,對表面進行預處理,能夠有效提高粘接強度。
另外,對塑料件表面進行等離子處理也是提高粘接強度非常有效的措施。
當盤膜貼附到機殼表面后,應對粘接位置施以一定壓力,使膠帶能與被粘表面充分接觸,以便粘接強度的建立。理論上建議此壓力不小于1kgf/cm2。施加壓力越大越有利于膠帶與被粘表面的充分接觸與浸潤。不破壞產品結構的基礎上,提高施加壓力且保證粘接區域均勻受力,可有效提高膠帶的初粘力。同時,施加壓力也可以減少貼合過程中膠帶與被粘面之間裹入的氣泡。
實踐中為獲得較佳使用性能,建議在不低于15℃的環境中進行膠帶的粘接施工。
膠帶完成粘接后,需要一定的養護時間建立*終的粘接強度,通常是72小時。期間盡量不要讓粘接部位過早承受載荷,以防影響強度的正常建立。
通過實地走訪,我們發現盤膜粘接的實際生產中,由于生產節奏限制,對粘接強度建立的養護時間遠遠小于72小時。因此,可適當增加貼合后的保壓時間,使膠帶更充分浸潤表面以快速建立膠帶粘接力。保壓時間理論上是越長越好,結合客戶的實際經驗,建議保壓時間不小于8秒為宜。
通過對洗衣機鍵盤膜起翹的原因進行研究分析,找到關鍵影響因素。
并且提出粘接失效的解決方案:
① 從減少產品內應力入手。
機殼與盤膜盡量選擇熱膨脹系數相同或相近的材料,從而減少相對變形。
② 提高膠帶的粘接強度。
?選擇適合的膠帶產品。
?用適當的操作方法,保證實際粘接面積*大化。
?對被粘材料進行適當的表面處理。
?配合適合的壓力、溫度和時間進行粘接操作。
此套方法對于解決盤膜起翹等粘接失效問題有良好的效果。