影響塑料焊接的因素及塑料焊接技術的種類
隨著工業生產的迅速發展,塑料以其重量輕、強度高、耐腐蝕、易yi加jia工gong等deng優you點dian廣guang泛fan用yong於yu國guo民min經jing濟ji和he人ren民min生sheng活huo的de各ge個ge領ling域yu。在zai工gong程cheng上shang塑su料liao焊han條tiao要yao求qiu材cai料liao的de成cheng分fen與yu被bei焊han接jie材cai料liao的de成cheng分fen相xiang同tong,但dan材cai料liao的de強qiang度du標biao號hao要yao比bi被bei焊han接jie材cai料liao的de強qiang度du高gao一yi個ge等deng級ji,這zhe樣yang才cai能neng保bao證zheng焊han接jie強qiang度du。你ni可ke以yi將jiang斷duan開kai的de塑su料liao件jian,直zhi接jie把ba斷duan開kai的de兩liang半ban用yong焊han槍qiang吹chui熔rong、然後壓接上去。缺點是外形尺寸會比原來的要小。那麼塑料焊接究竟有哪些因素影響因素,有哪些種類的焊接方式?
一、影響焊接質量的因素
在進行焊接時,壓力、時間、吸熱量(熔融量)是確保焊接質量的三要素。
1.壓力
對(dui)焊(han)接(jie)表(biao)麵(mian)施(shi)加(jia)適(shi)當(dang)的(de)壓(ya)力(li),焊(han)接(jie)材(cai)料(liao)將(jiang)由(you)彈(dan)性(xing)向(xiang)塑(su)性(xing)過(guo)渡(du),還(hai)可(ke)以(yi)促(cu)進(jin)了(le)分(fen)子(zi)相(xiang)互(hu)擴(kuo)散(san)並(bing)擠(ji)去(qu)焊(han)縫(feng)中(zhong)的(de)殘(can)餘(yu)空(kong)氣(qi),從(cong)而(er)增(zeng)加(jia)焊(han)接(jie)麵(mian)密(mi)封(feng)性(xing)能(neng)。
2.時間
要yao有you適shi當dang的de熱re熔rong時shi間jian和he足zu夠gou的de冷leng卻que時shi間jian。當dang熱re功gong率lv一yi定ding時shi,時shi間jian不bu夠gou會hui出chu現xian虛xu焊han,時shi間jian過guo長chang會hui造zao成cheng焊han件jian變bian形xing,熔rong渣zha溢yi出chu,有you時shi還hai會hui在zai非fei焊han接jie部bu位wei出chu現xian熱re斑ban(變色)。bixubaozhenghanjiemianxishouzugoudereliangdadaochongfenrongrongdezhuangtai,cainengbaozhengfenzijianchongfenkuosanronghe,tongshibixubaozhengzugoudelengqueshijianshihanfengdadaozugoudeqiangdu。
3.熔融量
熱re熔rong時shi間jian和he熱re功gong率lv協xie調tiao調tiao整zheng才cai會hui得de到dao恰qia當dang的de熔rong融rong量liang,保bao證zheng足zu夠gou的de分fen子zi間jian融rong合he,消xiao除chu虛xu焊han的de現xian象xiang。除chu了le焊han接jie設she備bei和he操cao作zuo人ren員yuan技ji能neng水shui平ping外wai,來lai之zhi於yu塑su料liao內nei部bu或huo外wai部bu的de各ge種zhong因yin素su,對dui焊han接jie質zhi量liang有you一yi定ding的de影ying響xiang,應ying當dang引yin起qi重zhong視shi。
二、其他影響焊接質量的因素
1.塑料的吸濕性
如果焊接潮濕的塑料製品,內含的水分會在受熱後化為蒸氣跑出而在焊麵上出現氣泡,使焊接麵密封性能減弱。吸濕較為嚴重的材料有PA、ABS、PMMA等。用這些材料做的製品,焊前必須進行幹燥處理。
2.塑料中的填充物
如玻璃纖維、滑石粉、雲母等,它們改變了材料的物理特性。塑料中填充料的含量同塑料的可焊性和焊接質量有很大的關係。填充物含量低於20%的塑料可以正常進行焊接,不需要進行特殊的處理。填充物含量超過30%時,由於表麵塑料比例不足,分子間融合的不夠,會降低密封性。
3.焊接麵的清潔
焊接表麵必須清潔沒有雜質,才能保證足夠的焊接強度和氣密性。
在選取正確的焊接的材料和排除了影響焊接效果的不利因素外,還要根據材料種類的製品形狀、成本的高低采取適當的焊接方法。
三、塑料焊接技術的種類
按所采用的加熱軟化方式的不同,塑料焊接方法可分為通過外加熱源軟化、通過機械運動方式軟化、和通過電磁作用軟化幾種。
(一)、通過外加熱源方式軟化的焊接技術有以下幾種:
1.熱板焊接
可(ke)能(neng)是(shi)簡(jian)單(dan)的(de)塑(su)料(liao)焊(han)接(jie)技(ji)術(shu),但(dan)這(zhe)種(zhong)方(fang)式(shi)特(te)別(bie)適(shi)合(he)於(yu)需(xu)要(yao)大(da)麵(mian)積(ji)焊(han)接(jie)麵(mian)的(de)大(da)型(xing)塑(su)料(liao)件(jian)的(de)焊(han)接(jie),一(yi)般(ban)是(shi)平(ping)麵(mian)電(dian)熱(re)板(ban)將(jiang)需(xu)焊(han)接(jie)的(de)兩(liang)平(ping)麵(mian)熔(rong)融(rong)軟(ruan)化(hua)後(hou)迅(xun)速(su)移(yi)去(qu)電(dian)熱(re)板(ban)合(he)並(bing)兩(liang)平(ping)麵(mian)並(bing)加(jia)力(li)至(zhi)冷(leng)卻(que)。這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)焊(han)接(jie)裝(zhuang)置(zhi)簡(jian)單(dan),焊(han)接(jie)強(qiang)度(du)高(gao),製(zhi)品(pin)、焊接部的形狀設計相對來說比較容易。但由於熱板產生的熱量使製品軟化,周期較長;熔融的樹脂會粘附到電熱板上且不易清理(電熱板表麵塗F4可減輕這種現象),時間長了形成雜質影響粘接強度;需嚴格控製壓力和時間保證適當的熔融量;當不同種類的樹脂或金屬與樹脂相接合進,會出現強度不足的現象。
2.熱風焊接
dangrefengqiliuzhijiechuixiangjiefengqushi,daozhijiefengquyumucaitongcaizhidetianchonghansironghua。tongguotianchongcailiaoyubeihansuliaoronghuazaiyiqierxingchenghanfeng。zhezhonghanjiefangfahanjieshebeiqingqiaorongyixiedai,danduicaozuozhedehanjiejinengyaoqiubijiaogao。
3.熱棒和脈衝焊接
zheliangxiangjishuzhuyaoyongzailianjiehoudujiaoxiaodesuliaobomodehanjie。bingqiezheliangzhongfangfaxiangsi,doushijiangliangpianbomojinyazaiyiqi,liyongrebanghuoniegesichanshengdeshunjianreliangwanchenghanjie。
(二)、通過機械運動方式軟化完成焊接的方法有:
1.按運動軌道可分為直線型和旋轉型
直(zhi)線(xian)型(xing)可(ke)用(yong)於(yu)直(zhi)線(xian)焊(han)縫(feng)的(de)焊(han)接(jie)和(he)平(ping)麵(mian)焊(han)接(jie)的(de)焊(han)接(jie),旋(xuan)轉(zhuan)型(xing)可(ke)用(yong)於(yu)圓(yuan)形(xing)焊(han)縫(feng)的(de)焊(han)接(jie)。在(zai)利(li)用(yong)壓(ya)力(li)下(xia)的(de)兩(liang)部(bu)分(fen)在(zai)磨(mo)擦(ca)過(guo)程(cheng)中(zhong)產(chan)生(sheng)的(de)磨(mo)擦(ca)熱(re)量(liang)使(shi)接(jie)觸(chu)部(bu)分(fen)的(de)塑(su)料(liao)熔(rong)融(rong)軟(ruan)化(hua),對(dui)正(zheng)固(gu)定(ding)直(zhi)到(dao)凝(ning)結(jie)牢(lao)固(gu)。
2.超聲波焊接
超聲波焊接就是使用高頻機械能軟化或熔化接縫處的熱塑性塑料。被連接部分在壓力作用下固定在一起,然後再經過頻率通常為20或40千qian赫he的de超chao聲sheng波bo振zhen動dong,換huan能neng器qi把ba大da功gong率lv振zhen動dong信xin號hao,轉zhuan換huan為wei相xiang應ying的de機ji械xie能neng,施shi加jia於yu所suo需xu焊han接jie的de塑su料liao件jian的de接jie觸chu界jie麵mian,焊han件jian接jie合he處chu劇ju烈lie擦ca瞬shun間jian產chan生sheng高gao熱re量liang,從cong而er使shi分fen子zi交jiao替ti熔rong合he,從cong而er達da到dao焊han接jie效xiao果guo。
超聲波焊接過程很快,焊接時間不到一秒,並且很容易實現自動化,在電子、電器、汽車零件、塑料玩具、文具用品、日用品、工藝品、化妝品等各個行業廣泛應用。
運動方式焊接是一種自動焊接過程,都需要專用焊接設備。一旦確定了正確的焊接參數,操作工即可穩定生產。其優點是:快速、靈活、焊接過短穩定且不需焊劑或保護氣體,也不產生有害氣體或熔渣,產品焊接質量有保證。
3.高頻焊接
高(gao)頻(pin)焊(han)接(jie)是(shi)利(li)用(yong)電(dian)磁(ci)感(gan)應(ying)原(yuan)理(li)高(gao)頻(pin)感(gan)應(ying)加(jia)熱(re)技(ji)術(shu),穿(chuan)透(tou)塑(su)料(liao)製(zhi)品(pin)對(dui)埋(mai)藏(zang)於(yu)塑(su)料(liao)件(jian)內(nei)部(bu)的(de)感(gan)應(ying)體(ti)或(huo)磁(ci)性(xing)塑(su)料(liao)產(chan)生(sheng)感(gan)應(ying)加(jia)熱(re),被(bei)焊(han)塑(su)料(liao)在(zai)快(kuai)速(su)交(jiao)變(bian)電(dian)場(chang)中(zhong)可(ke)以(yi)產(chan)生(sheng)熱(re)量(liang)而(er)使(shi)需(xu)焊(han)接(jie)部(bu)位(wei)迅(xun)速(su)軟(ruan)化(hua)熔(rong)融(rong),繼(ji)而(er)填(tian)充(chong)接(jie)口(kou)間(jian)隙(xi),並(bing)以(yi)完(wan)善(shan)的(de)機(ji)械(xie)裝(zhuang)置(zhi)輔(fu)助(zhu)達(da)到(dao)完(wan)美(mei)焊(han)接(jie)。產(chan)生(sheng)高(gao)頻(pin)感(gan)應(ying)的(de)常(chang)用(yong)的(de)方(fang)法(fa)是(shi),利(li)用(yong)高(gao)頻(pin)電(dian)流(liu)通(tong)過(guo)線(xian)圈(quan),從(cong)而(er)得(de)到(dao)一(yi)個(ge)強(qiang)大(da)的(de)高(gao)頻(pin)磁(ci)場(chang)。感(gan)應(ying)體(ti)(即發熱體)一般為鐵、鋁、不bu鏽xiu鋼gang等deng材cai料liao,但dan也ye使shi用yong通tong過guo添tian加jia磁ci性xing物wu質zhi加jia工gong而er成cheng的de磁ci性xing複fu合he塑su料liao。通tong過guo這zhe種zhong方fang法fa焊han接jie製zhi作zuo的de產chan品pin包bao括kuo文wen具ju夾jia,可ke充chong氣qi物wu品pin,防fang水shui衣yi和he血xue袋dai等deng。
4.紅外線焊接
這(zhe)項(xiang)技(ji)術(shu)類(lei)似(si)於(yu)電(dian)熱(re)板(ban)焊(han)接(jie),將(jiang)需(xu)要(yao)焊(han)接(jie)的(de)兩(liang)部(bu)分(fen)固(gu)定(ding)在(zai)貼(tie)近(jin)電(dian)熱(re)板(ban)的(de)地(di)方(fang)但(dan)不(bu)與(yu)電(dian)熱(re)板(ban)接(jie)觸(chu)。在(zai)熱(re)輻(fu)射(she)的(de)作(zuo)用(yong)下(xia),連(lian)接(jie)部(bu)分(fen)被(bei)熔(rong)融(rong),然(ran)後(hou)移(yi)去(qu)熱(re)源(yuan),將(jiang)兩(liang)部(bu)分(fen)對(dui)接(jie),壓(ya)在(zai)一(yi)起(qi)完(wan)成(cheng)焊(han)接(jie)。這(zhe)種(zhong)方(fang)式(shi)不(bu)產(chan)生(sheng)焊(han)渣(zha)、無汙染,焊接強度大,主要用於PVDF、PP等精度要求很高的管路係統的連接。
5.激光焊接
20世紀70年代,激光開始被應用到塑料焊接上。它的原理是將激光產生的光束(通常存在於電磁光譜紅外線區的集束強輻射波)通過反射鏡、toujinghuoguangxianzuchengdeguangluxitong,jujiaoyudaihanjiequyu,xingchengrezuoyongqu,zairezuoyongquzhongdesuliaobeiruanhuarongrong,zaisuihoudeningguguochengzhong,yironghuadecailiaoxingchengjietou,daihanjiedebujianjibeilianjieqilai,tongchangyongyuPMMA、PC、ABS、LDPE、HDPE、PVC、PA6、PA66、PS等透光性好的材料,在熱作用區添加碳黑等吸收劑增強吸熱效果。塑料激光焊接的優點較多:焊接速度快、精度高;自動化、精密數控容易實現;成本相對較低。因此,塑料激光焊接技術在汽車、醫療器械、包裝等領域得到了比較廣泛的應用。
除chu了le塑su料liao和he塑su料liao之zhi間jian的de焊han接jie,由you於yu汽qi車che工gong業ye輕qing體ti結jie構gou和he經jing濟ji效xiao益yi的de需xu要yao,有you些xie產chan品pin還hai需xu要yao塑su料liao與yu金jin屬shu的de混hun合he連lian接jie,塑su料liao熱re鉚mao接jie技ji術shu應ying運yun而er生sheng,這zhe種zhong熱re鉚mao技ji術shu工gong藝yi簡jian單dan,容rong易yi實shi現xian,安an全quan可ke靠kao,使shi塑su料liao和he金jin屬shu部bu件jian以yi極ji佳jia承cheng擔dan載zai荷he的de方fang式shi結jie合he,產chan品pin質zhi量liang減jian小xiao,經jing濟ji性xing提ti高gao。在zai采cai用yong鉚mao焊han法fa,可ke以yi通tong過guo把ba一yi個ge整zheng體ti模mo製zhi預yu留liu的de塑su料liao軸zhou銷xiao(鉚樁)加熱軟化再經冷模頭衝壓變形後將部件鎖在一起(形成鉚釘帽。“熱樁”),因而更為方便、經濟。

