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  热塑性塑料焊接技术
 

 

    随着塑料种类的增加,针对塑料制品的焊接技术也在增加之中,工业生产中出现了很多种塑料焊接技术,在不同的领域有很好的焊接效果。热塑性塑料焊接技术各类有:超声波焊接,热板焊接,振动摩擦焊接,旋转焊接,电磁焊接,热风焊接,接触电阻焊接,热气焊接等。

超声波焊接:
    焊接热塑性制件的最普通的方法是超声焊接。这种方法是采用低振幅,高频率(超声)振动能量使表面和分子摩擦产生焊接相连垫塑性制件所需的热量。超声焊接在20-50kHz的频率范围内发生,其一般振幅范围为15-60um。在低达15kHz(较高振幅)的声频有时用于较大制件或较软材料。焊接过程通常在0.5-1.5s内发生。焊接工艺娈量包括焊接时间,焊头位置和焊接压力。超声焊接设备通常用来焊接中,小尺寸的热塑性塑料制件,而很大的制件可用多点焊接。

超声铆焊:
    超声焊接的变异是超声铆焊。即把一个热塑性制件固定在另一个不同材料的制件上的方法。铆钉或凸台在底部应该 有十分大的半径或圆角,以防裂纹或熔融。为了集中超声能量,凸台的顶端应该设计成与焊头的初始接触最小。凸台顶部可以是平的或圆锥形的,半结晶或填充的聚合物以圆锥形的较佳。超声铆焊的完整性取决于铆钉和焊头之间的精确容量关系。分为标准铆焊、半球形铆焊、溢流式铆焊和空心铆焊。

热板焊接:
    热板焊接机又称为热熔焊接。热板焊接(对平型制件),它是用电加热金属模具使被连接塑料制件表面软化的热塑性焊接过程。几乎适用于所有的或大或小的热塑性制件。特别适合焊接较软的半结晶热塑性塑料如PE或PP。由于不同的模具表面温度能名适用于两种不同的热塑性材料,此工艺最适于焊接不同的材料。热板焊接可达到很高的焊接强度。但此工艺的周期可能相对长,小制件需15s,而很大的制件需几分钟。

振动摩擦焊接:
振动焊接是摩擦焊接过程,其间被焊接的制件在压力下磨擦到一起直到生成的磨擦和剪切热量接触面达到充分熔融状态。当达到设定焊接深度时(由线性传感尺测量),相对运动停止,进入保压阶段焊缝冷却并固化。振动焊接适用几乎所有的热塑笥塑料,往复运动方向上具有允许的无约束运动焊缝的制件,中型或大型制件。振动焊接分类:环形振动焊接-可连接焊区尺寸与焊区到旋转轴的距离近似相等的制件;线性振动焊接-用在允许一个方向上线性振动的成套制件上。

旋转焊接:
    转焊接用来连接具有旋转对称接合表面的制件,它属磨擦焊接工艺。是连接可大可小的圆柱形热塑性塑料制件的最有效的工艺。用旋转焊接技术组装的制件常常具有与周边垂直的连接板等特征。它的生要加工变量是相对剪切速率、焊接压力和焊接时间。旋转焊接的接头强度取决于材料、接头设计和所用的加工条件;多数热塑性塑料可达到强的气密封接焊缝。旋转焊接对透射性能不好的材料特别合适。

电磁焊接:
    电磁焊接的焊接材料一般是磁致旋光的填充聚合物,它是由和制件材料相同的聚合物或兼容的聚合物制造的。这种强磁性填充聚合物包括细分散的、微米尺寸的铁粒子、氧化铁粒子、不锈钢粒子或其它磁性物质,它们成为电磁能的靶子。按体积计算的强磁性粉的装填量通常少于15%当施加在制件上的力在焊接接头处产生剪切时,焊缝最结实。实际中最常用的接头是槽舌接头和Z形接合。感应焊接需要使用具有附加成本的嵌入焊接材料,且很不适合与含有电磁敏感零件的制件。

接触(电阻)焊:
    接触电阻焊为电导线或条带被直接放入接头界面,电线连接在电路中且用电阻损失直接加热。热量通过导热性传递给相邻的塑料材料,因此塑性固体在局部区域软化或溶化。断电后,焊接区或冷却,压力使啮合制件彼此接触。设备要求最低,焊接过程简单且速度快,特别适合于焊接很大的制件。但需要损失加热电线,焊接后电线保留在原位,增加了加工成本,且电线的存在也对成品的焊缝强度有不利影响。电阻焊是将被焊工件压紧于两电极之间,并施以电流,利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热效应将其加热到熔化或塑性状态,使之形成金属结合的一种方法。电阻焊方法主要有四种,即点焊、缝焊、凸焊、对焊。

热气焊接:
    热气焊接是广泛用于连接热塑性型材和片材生产很大制件的焊接方法。适用于需要局部组装的较小的注塑成型制件、热塑性制件的修理及样模制件的制造。用与被焊接制件相同的聚合物品牌生产焊条是重要的。在大批量加工生产中,热气焊接技术是目前焊接技术的主流。这技术是通过使用空气或惰性气体做为传热媒介来对焊点进行加热焊接。目前绝大部分的回流炉子都采用这门技术。而其中最主要的原因,就是热气技术能够最好的处理焊点间温差的问题,以及它在照顾到工艺质量的同时,能提供高效率的生产而使焊接成本较低。所以它是在质量和成本平衡上做得较好的一种技术。不过热气温度控制和对流的设计是门复杂的技术,导致许多设备的表现事实上还不够理想。这问题却由于业界很缺乏在设备上和焊点寿命上的测量认证做法,而没有被明显化。

   
 
发 布 者:  admin 添 加 时 间:  2013-1-21 点 击 数: 1175
 

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