关于塑料的焊接
东莞鸿图工程塑胶原料有限公司 2012-11-30

焊接

焊接是永久性连接塑料部件的有效方法。焊接的方法很多。

焊接的原理是从固态至液态的相变(熔化或溶解),然后在连接界面凝固。在一些焊接工艺中,有些材料会由于配合表面的压力从焊接区中挤出。材料外流的速度沿宽度方向为抛物线形状,由于熔流从中心至边缘的积聚,零件边缘的速度将增加。

聚合熔体的流动方向垂直于注塑方向。聚合物凝固后,这种不利的方向保持在焊接区,这正是焊接区的强度比其它部分降低的原因。

焊接外观整洁,并可形成一定永久性的牢固连接。

热塑性塑料零件的焊接是基于分子链的扩散。它需要高温、压力和时间,以获得良好的机械连接。

焊接技术

焊接技术种类很多。一般来说可以分为两个基本类别。

在摩擦焊中,所需热量来自两个零件相对运动时的摩擦,如 振动焊旋转焊 和超声波焊 。

热板焊、 激光焊射频焊 (介电焊或高频焊)、 感应焊(电磁焊)、 电阻焊热气焊 中,都使用外部热源。

下表给出了各种焊接方法主要的优点和缺点。

优点

缺点

振动焊

· 经济

· 周期短

· 可大批量焊接

· 熔化聚合物不接触空气

· 连接牢固

· 不适于焊接热塑性弹性体

· 焊接时产品振动

· 形成较多飞边

· 不能焊接三维轮廓

· 不能装配熔点差异较大的材料

旋转焊

· 高效,工艺简单

· 设备简单

· 周期短

· 可大批量焊接

· 熔化聚合物不接触空气

· 连接牢固

· 不适于焊接热塑性弹性体

· 仅能焊接圆形轮廓

· 不能焊接三维轮廓

· 不能调节零件的相对位置

· 不能装配熔点差异较大的材料

超声波焊

· 经济

· 周期非常短

· 可大批量焊接

· 熔化聚合物不接触空气

· 不适于焊接热塑性弹性体

· 焊接时产品振动

· 仅限于小型和中型零件

· 不能装配熔点差异较大的材料

热板焊

· 经济

· 可大批量焊接

· 适用于软材料(热塑性弹性体)

· 很多情况下可以装配不同材料

· 无电场、无机械振动

· 连接牢固

· 周期长

· 熔化聚合物接触空气(氧化)

· 不能良好适用于PA66 PA46

激光焊

· 周期短

· 无或很少飞边形成

· 非常适用于小型和超大型产品

· 可焊接热塑性弹性体

· 发热区小,内应力不大

· 焊接区附近的敏感零件不受影响

· 可小批量和大规模生产

· 连接牢固

· 一个零件必须透过红外线,另一个零件必须吸收

                       射频焊(或介电焊或高频焊)

· 适用于高极性聚合薄膜,如PVC EVA 以及聚氨酯

· 仅能焊接高极性塑料;其它塑料焊接须使用极性添加剂

· 不适于含有电磁敏感元件(金属嵌件)的零件

感应焊(或电磁焊)

· 周期短

· 可焊接三维表面

· 可焊接热塑性弹性体

· 可用于高度填充型材料

· 焊接过程可逆(修理、再利用)

· 零件尺寸公差不严格

· 需要电磁焊接垫圈材料

· 不适于含有电磁敏感元件(金属嵌件)的零件

电阻焊

· 工艺简单快速,所需设备最少

· 可焊接超大型产品

· 焊接后热线保留在零件内,增加工艺成本,并可能降低 焊接强度

热气焊

· 适用于超大型产品

· 适用于室外装配、修理和原型

· 便宜、设备简单、通常可便携

· 焊接质量取决于操作人员

· 常常焊接强度有限

· 工艺慢

· 焊缝可见

铆焊接实际不是焊接工艺,但有一些共同点。在该工艺中,一个零件含有铆柱,穿过另一个零件的孔。然后通过塑料的冷流或熔化,铆柱变形,形成铆钉头,将两个零件机械性锁紧。 铆焊特别适用于连接不同的材料(例如塑料与金属)。

成本

选择最佳焊接技术的决定性因素之一是每个零件的焊接成本。该成本取决于批量大小,如下图所示。对于各种焊接技术,批量对每个零件的成本的影响不同。这意味着最经济的工艺还取决于批量大小。

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来源:东莞鸿图工程塑胶
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