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电子业中高性能标签的选用

发布时间:2021-06-18 14:11:29 阅读: 来源:领针厂家

电子业中高性能标签的选用

如今,越来越多的制造商都尝试在生产环节中使用条形码标识技术,因为该技术在降低管理成本、提高效率、跟踪产品使用周期等方面具有很高的价值。但是,要想使条形码标签在复杂的制造环境中有效地发挥作用并非易事。本文可以帮助电子产品制作用户选择适应于不同环境的条形码标签。 高性能标签是指具有功能性而并非装饰性的标签,即具有标识作用而非促销作用。通常,高性能标签要能适应各种“严酷的环境“,最有代表性的是用于工业制造环境,或者要求其长期暴露在室外,能经受日晒雨淋。也就是说,高性能标签要能在非常规操作环境下使用。条形码标签作为高性能标签的典型代表,其主要作用是在整个制造工序中对产品进行标识和跟踪,要求其在任何环境下都能发挥作用,保证其上的条码信息不会丢失。那么高性能标签具体应具备哪些特性呢? 首先,高性能标签要具有优良的耐高、低温性能,能够适应一定范围内的极限温度转换,如从冷冻低温到炉火高温。以太空探险为例,要求所携带的所有物品(包括物品上的标签)必须能够经受高温和低温的严峻考验。 其次,防止大量气体析出也是对高性能标签的要求之一。如在真空环境下进行的太空探险,就要求材料不能大量释放气体,否则会造成标签的扭曲变形而致使其无法使用。磁盘制造商们也要经常面对这个问题,磁盘运行的时候,内部温度可升高到130℃以上,此时标签材料若释放出气体,便会在磁盘表面聚积成极薄的气层而干扰磁盘的正常运行。 此外,高性能标签还要具有一定的耐介质性、耐磨性、抗静电性或EMF/RFI屏蔽性。在很多情况下,要求高性能标签在多种极端温度下能够耐溶剂、酸液或腐蚀液的侵蚀,并能够抗研磨、损毁和刮擦等。例如,应用在建筑物或飞机等公共运输领域里的电线标签,不仅要能牢牢粘贴在产品表面,还要具有阻燃性。又如,飞机电缆中所使用的电线标签,除了必须能够抵御多种化学试剂(包括润滑剂、传动液、清洗剂)的侵蚀之外,对耐磨性和阻燃性也有一定的要求。可见,高性能标签要同时满足多种特性。

高性能标签的结构在各组成部分的共同作用下,标签才能充分发挥其“高性能”的特点。在选择标签时,一般来说,考虑到经济方面的因素,或者政府、大客户的要求,或是从审美、安全的角度出发,在成本收益平衡的前提下,要求标签上的印刷信息必须足够好,并能够保存足够长的时间。如将印有制造商标志的标签贴在工具等设备上,既是一种装饰,同时还可以起到标明安全特性的作用。 明确了客户的需求,就可以确定满足该需求所需的油墨和标签材料,从而决定应该采用的印刷工艺。 传统上,在应用新材料、新工艺之前,比较审慎的标签工艺师会靠工艺清单来明确和掌握新的应用。工艺清单包括许多内容,最主要的有:使用环境温度、化学试剂、户外要求,另外还有如所受的压力、磨损、蒸汽暴露时间等。一些工艺清单还会注明这些性能要求多重结合的条件,以及政策法规方面的问题。 其次,工艺清单还应当分析标签所贴产品的表面(塑料、玻璃、乙烯基材料、金属、漆面等多种表面)特性,这对标签印制也是相当重要的。另外,一张好的工艺清单还应考虑产品的形状、成型过程和标签成品的美观性等问题。清单中还应包括胶黏剂的类型,如热敏性、永久性或可移除的,或是具有失效证明功能的等。 此外,粘贴时的温度、粘贴方式(手工粘贴、自动粘贴)等也很关键。 因此,工艺清单是一个很好的开端,可以帮助批发商和客户对高性能标签功能的期望值进行量化,并有利于在确定标签材料时达成共识。 值得一提的是,标签的制作规格往往定义不明确,这是由于对其功能特性的分析不够严密。随着项目的进行,许多貌似简单的规格往往也会不断地发生变化。因此必须就标签的性能要求与客户达成一致,否则,客户可能对标签产品不满意甚至拒绝使用。 标签必须满足或具备哪些“功能特性”呢?主要包括:标签要在何种表面上粘贴 ;在何种温度下持续多长时间;在该时间段内,标签将暴露于何种环境下(溶剂、化学剂、灰尘等),且要持续多长时间;操作温度范围是多少,要持续多久;最高/最低温度是多少度,持续多久等。 上述内容并不一定完整,但可以从一定角度帮助我们理解标签的功能。值得注意的是,标签应能够跟随所标识的产品经历整个制造工艺并且保持完好无损,还可能在户外伴随产品一生。制造业的工艺往往是一系列步骤的组合,标签需要承受各步骤独特的微环境。 比如印刷电路板的制造工艺流程就是多步骤工艺的典例之一。显而易见,在印刷电路板的整个制造 过程中要使用多种化学试剂,且电路板焊接时还要承受一定的高温,要求标签必须能够经受得住这些考验。大多数制造过程可以分解成多个步骤,所以,每个步骤又会有各自与众不同的工艺清单。一个“大包大揽”的清单并不能准确描述流程,也不能明确工艺衔接中产生的相互影响。 动态清单分别定义了各个工艺步骤,而每个步骤都有各自不同的工艺环境,需要通过单独的清单来定义自身的环境,并形成各自独特的格式。普通清单只能提供总体概况,而动态清单强调了每个工艺步骤对标签的影响以及它们之间的相互影响。值得注意的是,标签也许可以通过单独的静电测试,但如果静电测试作为一系列测试中的一个环节,由于受前后步骤的影响,标签可能无法通过。

一般来说,基底材料的成本大约占到高性能标签总成本的70%~80%。基底材料可以是纸质的,也可以是这也将给挤出机行业赐与不休的发展动力薄膜类的,它保证了标签材料的完整性和尺寸稳定性。标签性能必须做到“恰到好处”,且不能有任何差错,设计不足当然会使标签失灵,但过度设计无疑会增加成本,让客户多花冤枉钱。 对于电子产品,波峰焊位于电路板的底面,也就是元件的引线穿过电路板,从底面上露出,与熔锡的波峰直接接触,这样一来,底面就是“热”面。而在回流焊的情况下,4、不用带电插拔各类控制板和插头热源接触的是电路板的顶面,顶面才是“热”面。 因此标签工艺师必须掌握工艺中的物理过程,了解在制造工艺的各个步骤,电路板哪面热、哪面冷。 这一点十分重要,主要是因为热性能和价格有关系。一般来说,热性能越好,价格越贵。在普通的焊接断面,电路板热面(焊接面)可以达到240~250℃的高温,而非焊接面的温度一般要低于100℃ 。这就意味着,如果非焊接面始终保持“非焊接面”的状态,一直是冷面,就可以使用比较便宜的材料,甚至用聚酯标签就可以了。但是,如果在后期工艺中,所谓的“冷”面却成了焊接面,就会带来很大的麻烦。聚酯标签直接碰到“热”焊锡,会起皱、消失。相反,如果对工艺理解得当,一开始就使用聚酰亚胺标签,后期工艺就可以顺利进行了。要注意,工艺温度提高,材料成本也随之提高。 接下来,我们必须按照希望取得的收益来确定各种印刷工艺的成本。前面提到,标签材料性能越好,所需成本就越高,基本上应该按照期望收益值来确定所需功能的成本。 成本收益分析表可用来评估不同工艺选择不同材料的情况。从表中可以看到,PEI不能用于波峰焊,但可以用于表面封装焊接,且最高温度不能超过240℃。它也可以用于自动粘贴,若不用自动粘贴,就可以节省一部分成本。25μm聚酰亚胺适用于表面封装和波峰焊,而且抗静电,但不能用于自动粘贴,所以它和PEI的成本不同。而50μm聚酰亚胺可满足表中所有要求,因此它比PEI和25μm聚酰亚胺的成本高。 不过,材料的绝对成本仍然无法说明该材料的用途,必须根据所得收益来考虑相对成本。表2所示为印刷电路板标签所用材料的相对成本。从表中可知,纸质标签只能用于成品,因为它容易擦坏,受热会发黄,还易吸收水分和溶剂,但在某些令其变脆工序中它还是非常有用的。在此,我们以纸质标签作为价格比较的基础,假定其相对成本为1元/米2。聚酯标签的用途要广泛得多,不仅适用于成品,在制造工序中也广泛应用,可用于电路板的非焊接面,不过成本要比纸质标签高20倍。而聚酰亚胺标签可以代替纸质和聚酯标签,还能经受直接接触焊接面时的高温考验,但其价格是聚酯标签的3倍,比纸质标签贵65倍。另外,聚酰亚胺标签配合硅酮胶黏剂可以达到最佳耐高温性,但要比前面提到的使用丙烯酸胶黏剂的普通聚酰亚胺标签昂贵。这再次说明:高性能决定了高成本。 一旦确定所选标签的成本收益是合理的,接下来就要考察标签的印刷方法。这就牵涉到颜色、印刷清晰度、印刷密度、产量等大量印刷工艺问题。我们这里暂且不讨论。 总之,成功的关键是尽量从功能角度出发来确定工艺,这样就可以根据成本收益分析来考虑选择什么样的标签。前面我们概述了工艺的热效应对标签的影响,标签受热会使薄膜基底发生物理变化、胶黏剂分解、颜色改变以及镀膜分解。化学效应或磨损效应比较微妙,但也会对高性能标签造成毁灭性打击。

系统、全面、细致、深入地了解客户的制造工艺是成功应用高性能标签的关键。必须确定标签要具备哪些功能特性

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