Kapsülleme Nedir?

Otomotiv ve mobiliteden tıbbi cihazlara ve tüketici elektroniğine kadar birçok sektörde elektrifikasyon ve bağlantılılık arttıkça, zorlu çevre koşullarında güvenilirlik ihtiyacı da artmaktadır. Nem, toz, kimyasallar veya aşırı sıcaklıklar; baskı devre kartları (PCB) ve sensörler gibi hassas bileşenlerin bir koruyucu kalkana ihtiyaç duymasına yol açar. Kapsülleme (encapsulation) bu noktada devreye girir.

Kapsülleme, bir malzemenin koruma amacıyla başka bir malzemenin etrafına kalıplanması işlemidir. Hassas elektrik devreleri ve sensörler; nem, kimyasallar, ısı, toz ve mekanik şok gibi çevresel tehlikelerden korunmak için yaygın biçimde kapsüllenir. Bu koruyucu katman, hassas bileşenlerin zorlu koşullardaki dayanıklılığını ve güvenilirliğini artırır.

Transfer kalıplama, elektronik bileşenlerin kapsüllenmesinde geleneksel bir yöntemdir. Mikroelektronik cihazlar, bir piston (plunger) yardımıyla basınç altında aktarılan termoset bir malzeme ile kapalı bir kalıp içinde kapsüllenir. Temel gereksinimler; ana malzemelere iyi yapışma, düşük viskozite, iyi boyutsal kararlılık ve yüksek kimyasal dirençtir.

Epoksi Kalıplama Bileşikleri (EMC)

Epoksi kalıplama bileşikleri (EMC), termoset malzeme grubunda yer alır ve fiziksel özellikleri nedeniyle çok çeşitli uygulamalarda kullanılır. Çok yönlülükleri ve sağlamlıklarıyla; ileri düzey otomotiv ve havacılık parçalarından elektrik ve elektronik uygulamalara kadar birçok endüstriyel ürünün temelini oluştururlar. Farklı dolgular eklenerek özellikleri değiştirilebildiği için yaygın malzemeler arasında öne çıkmışlardır. Arıza kabul edilemeyeceğinden test şarttır; dolguların bileşik üzerindeki etkisi, örneğin spiral akış uzunluğu (EMMI Spiral Flow) ile belirlenebilir.

ASTM D3123 ile Spiral Flow Testi

ASTM D3123 standardında tanımlanan spiral flow testi, kapsülleme veya diğer düşük basınçlı kalıplama teknikleri için, termoset kalıplama bileşiklerinin (yumuşak veya çok yumuşak) spiral akışını ölçme prosedürünü tarif eder. Test; belirli sıcaklık ve basınç koşullarında, kontrollü bir doldurma kütlesiyle, transfer kalıplama presinde standart bir spiral akış kalıbının kullanılmasını içerir.

Bir termoset kalıplama bileşiğinin spiral akışı; basınç altında ergime, eriyik viskozitesi ve belirli koşullarda jelleşme hızı gibi özelliklerinin birleşik bir ölçüsüdür. Hem malzeme tutarlılığını doğrulamak hem de Ar-Ge ve üretimde kabul testi yapmak için değerli bir kalite kontrol aracıdır.

ASTM D3123’e Uygun Özel Transfer Kalıplama Presi

Fontijne Presses, ASTM D3123 standardında tarif edilen şartlara uygun özel bir transfer kalıplama presi geliştirmiştir. Öne çıkan özellikler:

  • Isıtmalı plakalar: 320 x 320 mm ölçülerinde iki çelik plaka; 20 °C/dk ısınma hızıyla en fazla 300 °C’ye ulaşır.
  • Hidrolik kuvvet: Pres plakalarında 150 kN’a kadar (taşma oluşmasını önleyecek kapama basıncı için yeterli), pistonda 50 kN. Piston kuvveti, ASTM D3123’e göre transfer basıncının (6,90 ± 0,17 MPa) ve 44,45 mm’lik pot çapının hesabına dayanarak (10,7 ± 0,2 kN) servo kontrolle hassas biçimde uygulanır.
  • Komple takım: Piston, kılavuz burç, üst ve alt plakalarla birlikte, iki kılavuz blok ile değiştirilebilen EMMI Spiral Flow kalıp plakası; tümü ASTM D3123’e uygundur.
  • Güvenlik ve verimlilik: Sürgülü kapılı güvenlik kafesi ve entegre atık kutusu.
  • Akıllı kontrol: Tüm çevrim kontrolü, kolay ayarlar ve gerçek zamanlı proses görselleştirmesi için 15” ProView dokunmatik ekran.
  • Opsiyonel: Dokunmatik ekrandan programlanabilen harici termokupllar.
ASTM D3123 transfer kalıplama presi
Transfer kalıplama presi
EMMI Spiral Flow kalıp plakası
EMMI Spiral Flow kalıp plakası
15 inç ProView dokunmatik ekran
15" ProView dokunmatik ekran
Kalıplanmış spiral akış numuneleri
Kalıplanmış spiral numuneler

Görseller: Fontijne Presses

Test Prosedürü: Adım Adım

  1. Kalıbı kapatın ve pistonu son konuma getirin.
  2. Kalıbı 150 ± 3 °C’ye ısıtın ve sıcaklığın stabilize olmasını bekleyin.
  3. Her kalıplamadan önce piston sızdırmazlık yuvalarını temizleyin.
  4. Bileşiği 0,1 g hassasiyetle tartın.
  5. Pistonu başlangıç konumuna getirin.
  6. Bileşiği transfer potuna doldurun ve çevrimi hemen başlatın.
  7. Bileşiği kürleyin (kürlenmesini bekleyin).
  8. Kalıbı açın ve kalıplanan numuneyi çıkarın.
  9. Spiral akış uzunluğunu, kalıplanan numune üzerinde kesintisiz akışın ulaştığı en uzak noktadan, 0,25 inç (yaklaşık 6,35 mm) hassasiyetle doğrudan okuyun.
  10. Ardışık üç akış okuması ortalamanın ± %5’i içinde kalana kadar adımları tekrarlayın.

Mare’de İlgili Ekipman

Bu uygulamaya ve Fontijne laboratuvar preslerine dair bilgi ve fiyat teklifi için bize ulaşabilirsiniz; genel ürün yelpazesi için Laboratuvar Presleri sayfamıza göz atın.

Bu içerik, Fontijne Presses tarafından yayımlanan uygulama notundan Türkçeye uyarlanmıştır. Orijinal metin: fontijnepresses.com/news/transfer-molding-press-astm-d3123-spiral-flow/