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機械社區(qū)

標(biāo)題: 請問有無塑料焊接工藝規(guī)范？ [打印本頁]

作者: 自由的小貓 時間: 2008-3-13 11:52
標(biāo)題: 請問有無塑料焊接工藝規(guī)范,？
請教各位大俠,，告訴我塑料焊接的工藝流程,，主要是焊接塑料板材的操作規(guī)程。不勝感謝,！

作者: 自由的小貓 時間: 2008-3-14 15:54
自己再補充一下,。主要是我們車間的加工人員都是自己憑經(jīng)驗來做，出了問題也不知為啥,？我想這種加工一定有它的工藝規(guī)范,，急待各位賜教呀！

作者: 黃河湃 時間: 2008-3-21 19:26
轉(zhuǎn)載,，寫的挺詳細(xì)：

一件塑料成品可能由多種材料或部件制成,，要將各部件結(jié)合起來，可使用機械固定件,、粘合劑及焊接工藝加工,。三種接合方式中，以焊接工藝的效果最佳,，而且焊接形式多樣,，可根據(jù)不同材料、尺寸,、用途而使用不同的焊接工藝,。

機械固定件、粘合劑和焊接工藝均可將兩種工程塑料接合,。機械固定件可快速將兩種部件連接,，但接縫的防漏功能較差，局部應(yīng)力也會使聚合物材料之間脫離,。

粘合劑可提供良好的特性,，形成防漏功能優(yōu)良的接縫，可是,，粘合劑處理難度較大,，固化速度慢。同時,，采用粘合劑粘合時,，接縫準(zhǔn)備和表面清潔度要求較高。

焊接可產(chǎn)生粘合穩(wěn)固的接縫,，其機械特性接近于母體材料,。塑料焊接僅限于熱塑性聚合物，原因在于熱塑性材料可通過加熱而軟化,。熱固性聚合物在硬化之后,，無法通過加熱而軟化。與金屬相比,，熱塑性聚合物焊接所需的熱量較少,。

塑料焊接工藝可分為兩類：

A）機械移動式焊接工藝：超聲焊接,、摩擦焊接和振動焊接。
B）外部加熱式焊接工藝：熱板焊接,、熱氣焊接和植入焊接,。

超聲焊接

超聲焊接法通過機械高頻振動而形成接縫。待裝配的部件加壓夾持于振蕩焊頭和固定焊頭之間,，然后與接觸面呈直角,，接受頻率為20～40KHz的超聲振動。交替式高頻應(yīng)力在接縫界面處產(chǎn)生熱量,，從而形成優(yōu)質(zhì)的焊接,。用于這一工藝的工具十分昂貴，因此,，適宜在生產(chǎn)量較大時采用,。

超聲波焊接裝置

此焊接法僅適用于焊接長度不超過數(shù)厘米的小型部件,。應(yīng)用領(lǐng)域包括在多頭機上焊接醫(yī)療器材所用的閥門和篩檢程序,、盒體,、汽車部件,、吸塵器外殼等。

摩擦焊接

熱塑性塑料摩擦焊接（也稱為“旋轉(zhuǎn)焊接”）與金屬焊接的原理相同,。在這種焊接工藝中,，將一片基材固定,，另一片基材以受控的角速度旋轉(zhuǎn),。當(dāng)部件壓合在一起時,，摩擦熱導(dǎo)致聚合物熔融，冷卻后即形成焊接,。主要焊接參數(shù)包括：旋轉(zhuǎn)速度,、摩擦壓力、鍛壓壓力,、焊接時間和熔化長度,。

摩擦焊接能產(chǎn)生優(yōu)良的焊接質(zhì)量，焊接工藝簡單,，重復(fù)性強。但也由于其工藝簡單,，所以僅適合于至少有一個部件是圓形且不需要角度對齊的應(yīng)用領(lǐng)域,。

振動焊接

振動焊接也稱為線性摩擦焊接。兩件熱塑性部件在適當(dāng)?shù)膲毫�,、頻率和振幅下相互摩擦,，直到產(chǎn)生足夠的熱量使聚合物熔融為止。振動停止后,，部件彼此對齊,，熔化的聚合物固化后形成焊接,。振動焊接類似于旋轉(zhuǎn)焊接，區(qū)別在于運動為直線運動而非旋轉(zhuǎn)運動,。這一焊接法十分快速,，振動頻率一般為100～240Hz，振幅為1毫米～5毫米,。

此焊接工藝的主要優(yōu)點在于能高速焊接大型復(fù)雜線性部件,。其它優(yōu)點還包括：能同時焊接多個部件，焊接工具簡單,，幾乎能焊接所有熱塑性材料包括注塑部件,、擠塑部件、吹塑部件,、熱成型部件,、發(fā)泡部件和沖壓部件，主要用于汽車和家用電器行業(yè),。

Dukane推出的兩款振動焊接設(shè)備VWB3500（965mm×455mm）及VWB3700（1320mm×610mm）,，適用于焊接以玻璃充填及高效性塑料制成的汽車、家電及醫(yī)療設(shè)備部件,。電磁振動頭特別耐用,，由于沒有支承面，因此無須潤滑,。焊接頭經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計,，可容納高頻的重型工具，所以焊接時間較短,。

線性換能器可由控制器編程,，確保升降臺保持的精準(zhǔn)高度、減速點,、焊接開始時間及距離,。設(shè)定快速，利用自動調(diào)校功能可自動找出焊接頭的共振頻率,。其它標(biāo)準(zhǔn)特色還包括：距離焊接,、時間焊接、可編程振幅,、多重設(shè)定及三級密碼保護,。

振動焊接尤其適合熱塑性材料，包括無定形樹脂如ABS/PC,、PVC,、PMMA及PES；半結(jié)晶樹脂如HDPE,、PA,、PP,、TPO。Dukane的焊接機可接合汽車部件,，例如進氣歧管,、儀表板、尾燈及保險杠等,；航空用途如HVAC管,、內(nèi)飾燈及儲存箱；家電則有洗碗機的泵及噴水臂,、洗滌劑的噴灑器及吸塵機外殼,。

熱板焊接

對于塑料接合來說，熱板焊接是最簡單的批量生產(chǎn)技術(shù),。高溫?zé)岚鍔A于待接縫的表面之間,，直到軟化為止。此時,，將熱板抽出,，兩表面在受控壓力之下貼合，保持一段特定的時間后合在一起,。然后,，讓熔融表面冷卻，形成焊接,。焊接工具或加熱組件配有內(nèi)置電熱器,，以避免塑料粘連于焊接工具上。

溫度一般介于180℃～230℃之間,，具體根據(jù)待焊接材料的厚度和類型而定,。這種焊接方法常用于焊接供氣、供水,、污水,、排水塑料管及化工行業(yè)所用塑料管的端頭；將加油管和接頭焊接于汽車用吹塑油箱上,。

多種日常用品都采用這一焊接工藝,，例如：吸塵器外殼，洗衣機和洗碗機部件,、制動液油箱,、后燈、指示燈等汽車部件,。熱板焊接法的弊端在于焊接速度較慢,。小型件焊接時間一般為10秒～20秒,，大型管焊接時間長達30分鐘,。

熱氣焊接

熱氣焊接法與氧炔金屬焊接法相似,。唯一的區(qū)別在于：氧炔焊所用的明火由熱氣流代替。壓縮空氣,、氮氣,、氫氣、氧氣或二氧化碳通過焊槍時由電熱盤管加熱,。

熱氣焊接法是一種熱塑性材料的組裝制作工藝,。這一焊接法源于20世紀(jì)中期，利用加熱的氣流（通常為空氣）將熱塑性塑料基材和熱塑性塑料焊條加熱和熔化,�,；暮秃笚l熔融后形成焊縫。為確保有效焊接,，必須在焊條上施加適當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫�,，還應(yīng)確保合適的焊接速度和焊槍位置。

主要用途包括化學(xué)品存儲容器,、通風(fēng)管道和汽車保險杠等注塑件維修等,。氮氣用于氧氣敏感的材料，如聚乙烯,；氧氣則形成更高的焊接強度,。壓縮空氣能確保較好的效果，成本低廉,，因此,，在熱氣焊接中廣泛常用。

可焊接的塑料包括PVC,、聚乙烯,、聚碳酸酯和尼龍。這一焊接方法的主要優(yōu)點在于能焊接大型,、復(fù)雜的部件,，但是焊接速度慢，焊接質(zhì)量完全依賴于焊工的技能,。

植入焊接

在植入焊接中,，首先將金屬嵌件夾在待接縫的部件之間，然后通過感應(yīng)或電阻方式加熱,。采用電阻焊接時,，要求沿接縫放置電線將電流傳導(dǎo)到植入件中；采用感應(yīng)焊接時則不需要這種方式,。熱塑性塑料沿植入件周圍熔融,，圍繞其周邊流動形成焊縫。植入焊接法已用于焊接大型部件等的復(fù)雜接縫，包括汽車保險杠,、電動汽車和游艇船殼,。

激光焊接

激光焊接適合于將片材薄膜和成型熱塑性塑料焊接。焊接時,，激光光束將塑料熔融于接縫區(qū),。激光機發(fā)出強烈的輻射光束（通常位于電磁光譜的紅外線區(qū)），集中于待接縫的材料表面,。這樣,，就在分子中產(chǎn)生了共振頻率，令周邊材料溫度升高,。

Dukane的振動焊接設(shè)備激光焊接機

激光焊接是一種大批量生產(chǎn)工藝,，其優(yōu)點在于不產(chǎn)生振動，可將弧光灼傷降低到最低限度,。其它優(yōu)勢包括：光束強度可控,，可盡量避免部件變形或受損；激光光束集中,，便于接縫準(zhǔn)確成型,；這種工藝屬非接觸式工藝，既清潔又衛(wèi)生,。激光焊接適用于單次焊接及連續(xù)焊接,，不過，待焊接材料必須夾緊,。焊接速度根據(jù)聚合物吸收率而定,。

激光焊接是一種可行的解決方案，能代替?zhèn)鹘y(tǒng)型焊接方法,。近年來,，激光焊接技術(shù)甚至可焊接透明材料。隨著噴墨和桌面噴灑系統(tǒng)等生產(chǎn)工藝的進步,，激光焊接已成為小批量生產(chǎn)和大批量生產(chǎn)領(lǐng)域的備選方案,。

在激光焊接過程中，部件會吸收電磁能,，將其轉(zhuǎn)化成熱能,，但塑料并不吸收近紅外線（NIR）光，因此,，NIR一般從塑料中直接通過,。以前，聚合物激光焊接最常用的方法是在整個底部基材上噴灑碳黑,。碳黑能吸收靠近界面的光,，生成足夠的熱量以形成焊縫,。遺憾的是，這一方法會影響塑料的透明性

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