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關(guān)于塑料的焊接
發(fā)布者:htsjyl99  發(fā)布時間:2012-11-30 14:30:20

焊接

焊接是永久性連接塑料部件的有效方法。焊接的方法很多。

焊接的原理是從固態(tài)至液態(tài)的相變(熔化或溶解),然后在連接界面凝固。在一些焊接工藝中,有些材料會由于配合表面的壓力從焊接區(qū)中擠出。材料外流的速度沿寬度方向為拋物線形狀,由于熔流從中心至邊緣的積聚,零件邊緣的速度將增加。

聚合熔體的流動方向垂直于注塑方向。聚合物凝固后,這種不利的方向保持在焊接區(qū),這正是焊接區(qū)的強(qiáng)度比其它部分降低的原因。

焊接外觀整潔,并可形成一定永久性的牢固連接。

熱塑性塑料零件的焊接是基于分子鏈的擴(kuò)散。它需要高溫、壓力和時間,以獲得良好的機(jī)械連接。

焊接技術(shù)

焊接技術(shù)種類很多。一般來說可以分為兩個基本類別。

在摩擦焊中,所需熱量來自兩個零件相對運動時的摩擦,如 振動焊、旋轉(zhuǎn)焊 和超聲波焊 。

熱板焊、 激光焊、射頻焊 (介電焊或高頻焊)、 感應(yīng)焊(電磁焊)、 電阻焊、熱氣焊 中,都使用外部熱源。

下表給出了各種焊接方法主要的優(yōu)點和缺點。

優(yōu)點

缺點

振動焊

· 經(jīng)濟(jì)

· 周期短

· 可大批量焊接

· 熔化聚合物不接觸空氣

· 連接牢固

· 不適于焊接熱塑性彈性體

· 焊接時產(chǎn)品振動

· 形成較多飛邊

· 不能焊接三維輪廓

· 不能裝配熔點差異較大的材料

旋轉(zhuǎn)焊

· 高效,工藝簡單

· 設(shè)備簡單

· 周期短

· 可大批量焊接

· 熔化聚合物不接觸空氣

· 連接牢固

· 不適于焊接熱塑性彈性體

· 僅能焊接圓形輪廓

· 不能焊接三維輪廓

· 不能調(diào)節(jié)零件的相對位置

· 不能裝配熔點差異較大的材料

超聲波焊

· 經(jīng)濟(jì)

· 周期非常短

· 可大批量焊接

· 熔化聚合物不接觸空氣

· 不適于焊接熱塑性彈性體

· 焊接時產(chǎn)品振動

· 僅限于小型和中型零件

· 不能裝配熔點差異較大的材料

熱板焊

· 經(jīng)濟(jì)

· 可大批量焊接

· 適用于軟材料(熱塑性彈性體)

· 很多情況下可以裝配不同材料

· 無電場、無機(jī)械振動

· 連接牢固

· 周期長

· 熔化聚合物接觸空氣(氧化)

· 不能良好適用于PA66 PA46

激光焊

· 周期短

· 無或很少飛邊形成

· 非常適用于小型和超大型產(chǎn)品

· 可焊接熱塑性彈性體

· 發(fā)熱區(qū)小,內(nèi)應(yīng)力不大

· 焊接區(qū)附近的敏感零件不受影響

· 可小批量和大規(guī)模生產(chǎn)

· 連接牢固

· 一個零件必須透過紅外線,另一個零件必須吸收

                       射頻焊(或介電焊或高頻焊)

· 適用于高極性聚合薄膜,如PVC 、EVA 以及聚氨酯

· 僅能焊接高極性塑料;其它塑料焊接須使用極性添加劑

· 不適于含有電磁敏感元件(金屬嵌件)的零件

感應(yīng)焊(或電磁焊)

· 周期短

· 可焊接三維表面

· 可焊接熱塑性彈性體

· 可用于高度填充型材料

· 焊接過程可逆(修理、再利用)

· 零件尺寸公差不嚴(yán)格

· 需要電磁焊接墊圈材料

· 不適于含有電磁敏感元件(金屬嵌件)的零件

電阻焊

· 工藝簡單快速,所需設(shè)備最少

· 可焊接超大型產(chǎn)品

· 焊接后熱線保留在零件內(nèi),增加工藝成本,并可能降低 焊接強(qiáng)度

熱氣焊

· 適用于超大型產(chǎn)品

· 適用于室外裝配、修理和原型

· 便宜、設(shè)備簡單、通常可便攜

· 焊接質(zhì)量取決于操作人員

· 常常焊接強(qiáng)度有限

· 工藝慢

· 焊縫可見

鉚焊接實際不是焊接工藝,但有一些共同點。在該工藝中,一個零件含有鉚柱,穿過另一個零件的孔。然后通過塑料的冷流或熔化,鉚柱變形,形成鉚釘頭,將兩個零件機(jī)械性鎖緊。 鉚焊特別適用于連接不同的材料(例如塑料與金屬)。

成本

選擇最佳焊接技術(shù)的決定性因素之一是每個零件的焊接成本。該成本取決于批量大小,如下圖所示。對于各種焊接技術(shù),批量對每個零件的成本的影響不同。這意味著最經(jīng)濟(jì)的工藝還取決于批量大小。

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