Realmente hice una presentación sobre la unión de polímeros a no polímeros en la Conferencia de Fabricación de Defensa 2016. Resumiré brevemente los puntos clave a continuación.
Los métodos más comunes son:
- Replanteo / Estampado
- Adhesivos
- Calentamiento directo
- Insertos Mecánicos
Replanteo / Estampado
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El replanteo se produce cuando un poste de plástico se deforma por calor / vibraciones y presión para retener una parte metálica. En el siguiente diagrama, la parte naranja es de plástico, la parte sombreada es la placa de metal y la parte gris claro es la herramienta de formación.
[imagen: el proceso de replanteo]
Cuando la parte está replanteada, se verá similar a la foto de abajo.
[imagen: una parte estacada]
Este método se usa a menudo para unir placas de PCB a cajas. Las ventajas son que no requiere consumibles y es un proceso bastante rápido. Las desventajas son que a menudo no se ve “bonito” y, a veces, la placa no se sujetará firmemente al plástico debido a la recuperación elástica.
Hay muchas maneras de hacer apuestas, algunos ejemplos están a continuación. Todos estos estilos tienen diferentes ventajas y desventajas que no voy a abordar aquí. La última imagen, abajo a la derecha, es lo que llamamos swage. Es diferente porque no es una publicación que atraviesa un agujero en una placa, no se forma de manera uniforme en todos los 360 °.
[imagen: tipos de replanteo / estampado]
Adhesivos
Este es el que la mayoría de la gente sabe porque cualquiera puede ir a la tienda de artesanías y recoger un epoxi para unir su cosa plástica a su metal. Uno de mis compañeros de trabajo que pasó décadas trabajando en el campo de los adhesivos solía comentar que se usaba para aplicaciones “desde micro chips hasta barcos de batalla”. Los adhesivos están en todas partes, esencialmente.
Las ventajas son que no hay geometría y pocas limitaciones de material. La desventaja es que es un consumible, y cuando agrega $ 0.03 a cada uno de los millones de gadgets que puede hacer, se suma. También puede ser desordenado o requerir una preparación intensiva de la superficie.
El truco al unir adhesivamente plásticos al metal es encontrar un adhesivo que funcione en ambos.
[imagen: tabla de preparaciones de superficie recomendadas y adhesivos por material]
Calentamiento directo
Esta es la más innovadora (también conocida como difícil y complicada) de las opciones. Esencialmente, esta es la unión de superficie a superficie del plástico al metal sin el uso de ningún adhesivo. La resistencia se logra mediante la humectación de la masa fundida de plástico contra el metal para crear casi un sello de vacío, o mediante el enclavamiento mecánico de las características de la superficie. El primero, humectante, hace un enlace muy débil. El segundo puede hacer un vínculo bastante fuerte.
Hice una unión entre una película de plástico y una lámina de metal con la opción de enclavamiento de geometría de superficie que deformaba el metal y rasgaba la película fuera del área de soldadura cuando se despegaba. ← Solo confía en mí que eso es impresionante.
[imagen: este es el proceso básico de “calentamiento directo”]
Se pueden usar una variedad de métodos para calentar el polímero y se pueden usar una variedad de patrones de superficie en la pieza de metal. El patrón hace una diferencia significativa a la fuerza del enlace.
Insertos Mecánicos
Si bien podría colocar un tornillo directamente en el plástico, y hay algunos tornillos diseñados para proporcionar resistencia y longevidad decentes con ese método, no es la mejor solución porque el plástico eventualmente se aflojará alrededor del tornillo. Aquí es donde entran los insertos mecánicos.
A diferencia de las otras imágenes en esta respuesta, ni tomé estas fotos ni hice estos gráficos, de ahí las referencias en los subtítulos a continuación.
[imagen: insertos de latón en piezas de plástico ]
Estas piezas de metal tienen una variedad de estilos moleteados en el exterior diseñados para agarrarse al plástico cuando se ensamblan de varias maneras. El moleteado que funciona mejor para la inserción ultrasónica, no es el mismo moleteado que funciona mejor para la inserción térmica, no es el mismo moleteado que funciona mejor para los insertos moldeados.
[imagen: insertos hechos para inserción ultrasónica versus prensado en frío, de P SM International “Insertos para plásticos”]
Y ahí tienes, esas son algunas de las formas más comunes en que las placas de metal delgadas se unen a los plásticos.
