Kapton® FN 通用 HN 聚酰亚胺薄膜
Kapton® FN是一种通用的HN薄膜,一面或两面均涂覆FEP氟聚合物。

Kapton® FN具有隔热性、防潮层,并增强耐化学能力。

推荐使用Kapton® FN用于需要热粘结薄膜,或超出未涂层Kapton®薄膜能力的耐湿性和耐化学性。

应用包括:

配管
加热电路
热封袋
汽车隔膜和歧管
电气绝缘


使用杜邦™ Kapton® 聚酰亚胺薄膜成型
在开始此工艺之前,必须了解烤箱的加热特性。
预热时间(许多烤箱为 35 至 45 分钟)不应计入一小时。
需要以 700°F 的温度保持一小时,而不仅仅是在烤箱中保持一小时。
对于用于低温应用(低于 200°F (95°C) 环境)的部件,薄膜可能只需在温度下保持几分钟。
在线加热是一种可选方法(参见预热),可以单独进行,也可以与整体加热结合使用。在线加热可以通过可分两段或多段控制的烤箱进行。
关于薄膜“在线”松弛方法的数据有限,
经验表明,可以通过多种方式实现,最常见的是使用连续流烤箱,并对薄膜的上下两面施加陶瓷加热。
加热管必须足够长,以便将薄膜加热到所需的温度和保温时间。
无论选择哪种加热方式,都必须仔细控制升温速率。
即使聚酰亚胺的吸湿量很低,
如果薄膜在烤箱中移动时加热过快,也可能出现缺陷。

3. 薄膜预热
预热是一个独立的成型步骤,不应与薄膜松弛混淆。
松弛步骤用于控制记忆效应。预热也有助于松弛,但其主要目的是使薄膜更容易成型。
加热到特定温度的薄膜更容易移动和成型。即使使用了整体加热,也需要某种形式的在线预热。该加热系统应分两阶段进行(如果先进行烘箱干燥),
第一阶段是将薄膜加热到 300°F (150°C)。下一阶段要求将薄膜加热到 575°F (300°C) 至少 5 秒钟。
据信可以使用红外线、陶瓷或对流加热来实现。
杜邦的经验表明,
预热长度无需超过 3-4 英尺(约 0.9-1.2 米)(因为 Kapton® 是一种薄材料)。
重要的是将成型模具放置在加热区域内或附近。
由于 Kapton® 薄膜冷却速度很快,需要加热到接触为止。使用成型模具。
注意:如果薄膜在成型前未干燥,可能需要
加长预热段(可能需要 3 到 5 个阶段)。
由于薄膜仍含有水分,升温速率必须
严格控制。加热过快会导致薄膜因水分逸出而起泡。

4. 薄膜推进
由于薄膜推进技术在整个行业中已广泛应用,
因此杜邦公司未将此步骤纳入其测试程序。
需要注意的是:在初始成型步骤中,薄膜应保持最小张力。
如果张力过大,压力垫会将薄膜拉得太紧,导致其撕裂。

5. 压力机要求
在选择用于成型的压力机时,有几个关键考虑因素。
闭合和打开速度都应可在 0.5 到 10 秒之间调节。
建议设置停止功能以减少模具磨损。
要确定合适的压力机尺寸,首先要确定所需的
操作速度和每个循环中要成型的零件数量。
如果该工艺要求一次只成型一个零件,压机
只需足够大以压缩压垫(通常为
300 至 400 psi)。成型多个零件时,应
先进行测试以确定系统的最佳尺寸。请注意,
薄膜本身并非决定
压力要求的关键因素。
在 725°F (385°C) 下,Kapton® 即使在低压力下也能很好地成型。
压机的主要功能是在
压机闭合前将
薄膜固定到位。
Kapton® 的标准成型方法是将
阳模连接到压机的
冲头上,
阴模连接到
底部。这在大多数应用中效果良好,但如果零件是深拉延件,则可能需要
进行修改。
深度为 0.500 英寸和/或具有 90 度侧壁的零件可能更适合使用
双动式
压机(包含上下冲头)进行成型。
杜邦™ Kapton® 模具成型聚酰亚胺薄膜

6.成型模具
迄今为止,杜邦的薄膜成型测试均在单
模具组上进行。然而,经验表明,多级模具组
效率更高,效果更佳。使用多级
模具,可以显著改善零件的复杂性
和延伸率。为获得最佳效果,建议使用两到三个深度递增、零件轮廓逐渐清晰的模具。
这也有助于控制薄膜的减薄和应力。
第一阶段:第一个模具用于制作大致形状;该形状
尺寸偏大,轮廓模糊。第一步是将所需的薄膜拉入
工作区域。由于零件尺寸偏大,因此会拉入一层样品薄膜,
以减轻大部分材料应力和减薄。在此步骤中,
尤其重要的是观察褶皱至关重要(使用薄膜时始终存在褶皱的可能性)。如果在成型初期出现褶皱,则成品零件中也会存在褶皱。后续加工步骤无法去除褶皱。
第二阶段:第二个(也可能是最后一个)模具步骤用于将薄膜成型到下一个阶段。根据零件的最终深度和形状,可能不需要额外的模具。
第二个和第三个模具应将零件的清晰度提高 10% 到 30%。这取决于零件的复杂性和总深度。
第三阶段:第二阶段的延续,用于更深、更复杂的零件。

三阶段成型示例
测试表明,Kapton® 薄膜可以很好地复制模具形状。杜邦测试中使用的模具是匹配的金属模具。
下模为凹模且固定。上模为凸模,
与冲头连接(间隙为薄膜厚度:± 0.0002)。这种方法已成功应用于浅深度零件。
对于深拉伸零件,可能需要调整凸/凹模的位置,以便推进。成型浅零件时,
底部的凹模效果良好;但对于深拉伸零件,顶部的凹模可能更合适。如果零件是真正的深拉伸零件,则应考虑使用可伸缩的凸/凹模。
由于模具的公差很小,成型零件的脱模有时会出现问题。这个问题与模具打开时产生的真空有关。真空除了将零件固定到位外,还会导致起皱。一种解决方法是
设置一个释放孔(凹模上的一个小孔,允许空气进入)。
该孔应足够小,以免在零件上复制。其他潜在解决方案包括喷砂、哑光以及在模具上切割极小的凹槽。
如果零件包含 90 度弯曲,则需要进行圆角切割(最小半径为 0.03125)以防止撕裂。
成品零件的拉伸将确定这是否足够。
如果需要更大的半径,则应根据实际情况确定。
注意:在某些情况下,可能需要辅助零件从模具中取出(通常是当侧壁呈 90 度角或较深时)。
少量气流通常可以提供帮助。
在为模具材料选择金属时,请记住成型操作的温度范围为从环境温度升至 750°F (400°C)。
应选择在此温度范围内尺寸稳定的金属。
杜邦的实验室模具由铝和工具钢制成。
成型唇是底模上凸起的部分,用于帮助拉伸薄膜。
该唇的高度应至少为 60 密耳,且不超过 75 密耳(适用于 3 密耳和 5 密耳的薄膜)。
如果成型唇太短,则无法充分拉伸薄膜以消除皱纹(薄膜松弛会在压力下产生皱纹)。
如果唇太高,则薄膜在拉伸时会撕裂。