扣位裝配法 (Snap Fastening)
扣位不但提供一種簡單及快捷的裝配模式,更是一種低成本而可靠性的緊接技術。
扣位的優點
扣位裝拆容易,充份發揮設計作裝配﹝Design for Assembly﹞的意念。由於扣位與產品同時成形,並且在裝配過程中無需配合額外的物料,如螺絲緊固件或接著劑,因此扣位是一種低成本的裝配方法。再者,扣位的裝配過程亦非常簡單,一般只需一個插入的動作,無需作旋轉運動或裝配前產品定位的工作,快捷簡便。
扣位的缺點
扣位裝置經過多次裝入、拆除的動作後,因為疲勞效應,扣位底部連接產品的部份容易斷裂。斷裂後的扣位裝置難以修補。這情況對使用脆性或充填塑料的零件特別容易發生。由於扣位作為產品零件的一部份,扣位的損壞亦即產品零件的損壞,唯一的補救方法就是更換零件。此外,扣位在產品設計方面,特別在公差上的控制較為嚴謹,公差不當容易產生裝配過鬆或過緊的現象。
應用範圍
扣位的應用非常廣泛,環形的扣位常見於樽蓋、食物盒的頂蓋。長形的扣位則應用於皮袋或背囊的開關部份。U形的扣位亦普遍應用於電器用品、玩具的電池盒蓋等等,實在不勝不枚舉。
螺絲裝配法 (Screw Fastening)
螺絲裝配提供較佳的緊鎖力,而且形式、種類繁多,但在塑膠零件裝配上一般使用自攻螺絲
﹝self-tapping screw﹞配合支柱的設計,自攻螺絲不但有效地減少緊鎖件的數目,更有無需使用金屬鑲件的好處,其餘優點、缺點及應用範圍分述如下:
螺絲裝配的優點
螺絲裝配較扣位裝配提供較佳的緊鎖力,因此更能將塑膠零件穩固地接合在一起,這種優點對需要預壓的地方,例如防漏的接合位置特別適用。此外,螺絲有多種種類、尺碼、物料可供選擇,所以亦有設計簡單、靈活的優點。再者,由於螺絲多為金屬物料製造,對溫度、時間的影響較小,對產品的尺寸、性能的穩定性更有保障。
螺絲裝配的缺點
螺絲裝配需要額外的緊鎖零件,並不合符盡量減少零件數目的產品設計原則。螺絲裝配的緊鎖力多數集中在產品的某幾點上,裝配時緊鎖力的控制必須小心,盡量保持一致的緊鎖力,以免應力過份集中。此外,由於螺絲的使用一般需要在塑膠件上加上穿孔,亦會增加塑膠零件應力集中的可能性。另一方面,在濕度高或帶有腐蝕性的環境下,使用的螺絲必須具備防腐蝕性的特性。
螺絲裝配的應用範圍
螺絲裝配的應用相當廣泛,從家庭電器、玩具等外殼的裝嵌,以致電子產品內部零件的裝配均適用,應用範圍多不勝數。
使用自攻螺絲裝配塑膠件
接著劑結合法 ( Adhesive and Solvent Bonding )
接著劑是一種物質,能使塑膠成品的表面結合在一起。市面上沒有一種萬能的接著劑,可以結合所有類型的塑膠材料。選擇使用適當的接著劑,需要專門技術知識。接著劑主要分兩大類 : 黏性類 (Adhesive) 及 溶劑類 (Solvent)。
黏性類接著劑
黏性類接著劑的使用範圍很廣泛,它可以用作連結熱塑性塑膠與不同性質的材料 : 例如同類或不同類塑膠、金屬、木材、陶瓷及玻璃。
雖然用途如此多,但使用黏性類接著劑,是有一定和缺點的,其中最重要的是它的連結過程很慢,在某些環境中不可使用,及在裝配製品中很困難把接著劑塗在塑膠表面。
市面上某些黏性類接著劑是有害物質,不小心接觸或吸入後,可能影人体健康,使用時是需要遵守工業界安全指引。
黏性類接著劑種類很多,主要有下列各種 :
- 塗料型黏膠 ( Dope-type, cement, bodied adhesive )
- 單体黏膠
- 彈性体接著劑 ( Elastomeric adhesive )
- 反應性接著劑
- 聚烏接著劑 ( Polyurethane adhesive)
在熱塑性塑膠上使用黏性類接著劑,需要考慮下列各項因素 :
-  在不同環境下,選擇適當之接著劑 ( epoxy, polyurethane or silicone )
-  塑膠成品上連結部份之設計,在形狀及大小兩方面,需要適當配合。
-  塑膠成品上連結部份不需要平滑,表面上最好有蝕紋,或使之粗糙。
-  塑膠成品上連結部份需要清潔,表面上沒有水份、塵埃或油質。
塑膠成品上連結部份之設計 :
溶劑類接著劑
溶劑類接著劑為一種藉塗一能以軟化待結合表面的化學溶劑,用以聯結熱塑性塑膠。溶劑黏結作業係基於有些塑膠可溶於共同溶劑的事實。
最佳適合溶劑黏結的熱塑性塑膠為不結晶或較少結晶性樹脂,諸如ABS,壓克力,纖維素塑膠,聚碳酸酯,聚苯乙烯,PPO,及乙烯基塑膠。溶劑黏膠不能用於熱固塑膠。結晶性熱熔塑膠,諸如尼龍,PE,PP,及氟碳較少可溶,藉其他方法聯結。
在溶劑黏結時,溶劑需塗於待結合件的邊緣。待結合工作件要密切夾在一起,而溶劑藉毛細管作用流於它們之間。結合發生甚速,但欲達到該接頭的全強度,需直至溶劑完全蒸發為止。若待結合的偶合表面互相不一致,存在有間隙,可能需使用一種塗料型黏膠或塗料接著劑,它含其中溶解有少量母體樹脂的溶劑。
在熱塑性塑膠上使用溶劑黏結時,需要考慮下列各項因素 :
- 接頭設計應保持盡量簡化,而結合表面應光滑,清潔,及乾燥
- 接頭應妥為對正以獲得橫過該二件邊緣的完全結合。
- 應施以一輕壓力,直至該接頭夠凝結使釋放壓力時毫無移動。
- 應極度小心使溶劑勿侵或蝕刻結合以外的塑膠表面。