塑胶的焊接
东莞鸿图工程塑胶原料 2018-1-2

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 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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