液态硅胶包胶技术在新能源车充电枪上的应用,是提升产品性能、安全性和用户体验的关键技术之一。
下面我将从应用部位、核心优势、工艺挑战、未来趋势四个方面,详细阐述液态硅胶包胶在新能源车充电枪上的应用。
液态硅胶主要应用于充电枪上与用户直接接触、对性能要求极高的关键部件:
枪头/插头壳体
功能:这是最核心的应用部位。LSR被包覆在内部连接器(如铜制端子)和外部结构件(通常是耐高温的工程塑料,如PBT、PA)上。
作用:形成完全密封、绝缘、阻燃的保护层,防止水分、灰尘进入,并起到电气绝缘和缓冲作用。
握手/手柄区域
功能:手柄是用户操作最频繁的区域。
作用:LSR提供极佳的手感(柔软、防滑、亲肤),即使在-50℃的严寒或50℃的高温下也能保持弹性,确保抓握舒适。同时,其憎水性使雨雪天气下也能稳固操作。
按钮和密封圈
功能:解锁按钮、模式切换键等。
作用:LSR制成的按钮手感柔和,寿命长。同时,作为整体或局部的密封圈,它能实现IP67甚至IP68级别的防水防尘。
电缆护套/应力消除件
功能:充电枪电缆与枪身的连接处。
作用:此部位弯折应力最大,LSR优异的柔韧性和高抗撕裂强度,能有效保护电缆,防止因频繁弯折导致内部线缆断裂,极大延长产品寿命。
与传统材料(如TPE、TPU或普通橡胶)相比,LSR在充电枪上具有不可替代的优势:
卓越的耐高低温性能
工作范围广:常态下可承受-50℃至+200℃的温度,完全满足充电枪在严寒和酷暑环境下的使用要求,以及在快速充电时可能产生的局部高温。
顶级的安全与阻燃性能
高阻燃性:LSR可通过UL94 V-0阻燃等级,这是充电枪安全标准的硬性要求,能有效阻止火焰蔓延。
电气绝缘性:优异的绝缘性能,确保高压电(可达1000V)安全传输。
化学惰性:耐臭氧、耐紫外线、耐老化,使用寿命长。
极佳的密封与环保性能
无缝包覆:通过LSR包胶模内成型技术,能与塑料基体(如PBT)形成牢固的化学键和机械互锁,实现真正意义上的一体化无缝密封,杜绝水汽和灰尘侵入。
无毒无味:固化过程中不产生副产物,符合食品级和医疗级标准,对人体安全无害。
出色的耐用性与手感
高弹性与抗撕裂:能承受数万次的弯折和插拔而不变形、不破裂。
柔软触感:提供类肤质的触感,提升用户体验和产品高端感。
将LSR成功包胶在充电枪上,主要技术挑战在于其与硬质塑料基材的结合。
基材选择
挑战:并非所有塑料都能与LSR良好粘接。LSR是非极性材料,表面能低,粘接困难。
解决方案:最常用的基材是PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)。PBT与LSR具有较好的粘接性,且本身也具有耐高温、高强度和良好的电绝缘性。其他可选材料包括PA(尼龙)、PC等。在材料选择时,需考虑两者的热膨胀系数匹配。
粘接技术
物理微结构:在塑料基材的设计上,增加倒扣、孔洞、凹槽等结构,使LSR在注射时流入并固化,形成“锚点”效应(机械互锁)。
化学粘接:这是实现高强度粘接的关键。通常需要在PBT等基材上预先喷涂或浸渍专用的粘接剂/底涂剂。这些底涂剂能在LSR和塑料之间架起“分子桥”,形成牢固的化学键。
模具与注塑工艺
冷流道系统:LSR粘度低、流动性好,需要使用精密的冷流道系统来控制胶料的输送和注射,防止提前固化。
模具精度:要求极高的模具精度和排气设计,以防止飞边和缺料。
工艺控制:需要精确控制注射速度、压力、温度和固化时间。
大功率超充的必然选择:随着800V高压平台和350kW以上超充技术的普及,充电枪的工作温度和电气性能要求将更加严苛。LSR几乎是满足这些极端条件的唯一选择。
材料创新:开发更高阻燃等级、更高强度、更易粘接且成本更优的新型LSR材料及配套底涂剂。
智能化与集成化:在LSR包胶件内部直接嵌入传感器(如温度监测NTC)、指示灯等,实现结构功能一体化。
绿色环保:开发可回收或生物基的LSR材料,响应可持续发展要求。
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