常见塑料是如何焊接的?
塑料焊接定义为:借助压力使熔体塑料大分子相互扩散、紧密黏接在一起的塑料连接方法。在生产及维修过程中经常会用到塑料焊接的工艺,例如我们生活中常见的汽车中的进气歧管就是通过震动摩擦焊将两个单独的部分进行焊接在一起的,接下来就让我们一起来看看都有哪些常见的塑料焊接方式吧!一、外加热源
1热板焊接
可能是最简单的塑料焊接技术,但这种方式特别适合于需要大面积焊接面的大型塑料件的焊接,一般是平面电热板将需焊接的两平面熔融软化后迅速移去电热板合并两平面并加力至冷却。
图 热板焊接机
这种方法焊接装置简单,焊接强度高,制品、焊接部的形状设计相对来说比较容易。但由于热板产生的热量使制品软化,周期较长;熔融的树脂会粘附到电热板上且不易清理(电热板表面涂F4可减轻这种现象),时间长了形成杂质影响粘接强度;需严格控制压力和时间保证适当的熔融量;当不同种类的树脂或金属与树脂相接合进,会出现强度不足的现象。
2热风焊接
当热风气流直接吹向接缝区时,导致接缝区与母材同材质的填充焊丝熔化。通过填充材料与被焊塑料熔化在一起而形成焊缝。
图 塑料焊接用热风枪焊接机台
这种焊接方法焊接设备轻巧容易携带,但对操作者的焊接技能要求比较高。
3热棒和脉冲焊接
这两项技术主要用在连接厚度较小的塑料薄膜的焊接。并且这两种方法相似,都是将两片薄膜紧压在一起,利用热棒或镍铬丝产生的瞬间热量完成焊接。
并且这两种方法相似,都是将两片薄膜紧压在一起,利用热棒或镍铬丝产生的瞬间热量完成焊接。
二、机械运动
1摩擦焊接
按运动轨道可分为直线型和旋转型;直线型可用于直线焊缝的焊接和平面焊接的焊接,旋转型可用于圆形焊缝的焊接。在利用压力下的两部分在磨擦过程中产生的磨擦热量使接触部分的塑料熔融软化,对正固定直到凝结牢固。
图 摩擦焊接的进气歧管
2超声波焊接
使用高频机械能软化或熔化接缝处的热塑性塑料。被连接部分在压力作用下固定在一起,然后再经过频率通常为20或40千赫的超声波振动,换能器把大功率振动信号,转换为相应的机械能,施加于所需焊接的塑料件的接触界面,焊件接合处剧烈擦瞬间产生高热量,从而使分子交替熔合,从而达到焊接效果。
图 超声波焊接原理示意图
其优点是:快速、灵活、焊接过短稳定且不需焊剂或保护气体,也不产生有害气体或熔渣,产品焊接质量有保证。
三、电磁作用
1高频焊接
利用电磁感应原理高频感应加热技术,穿透塑料制品对埋藏于塑料件内部的感应体或磁性塑料产生感应加热,被焊塑料在快速交变电场中可以产生热量而使需焊接部位迅速软化熔融,继而填充接口间隙,并以完善的机械装置辅助达到完美焊接。
图 高频焊接原理示意图
2红外线焊接
这项技术类似于电热板焊接,将需要焊接的两部分固定在贴近电热板的地方但不与电热板接触。在热辐射的作用下,连接部分被熔融,然后移去热源,将两部分对接,压在一起完成焊接。
这种方式不产生焊渣、无污染,焊接强度大,主要用于PVDF、PP等精度要求很高的管路系统的连接。
3 激光焊接
它的原理是将激光产生的光束通过反射镜、透镜或光纤组成的光路系统,聚焦于待焊接区域,形成热作用区,在热作用区中的塑料被软化熔融,在随后的凝固过程中,已融化的材料形成接头,待焊接的部件即被连接起来。通常用于PMMA、PC、ABS、LDPE、HDPE、PVC、PA6、PA66、PS等透光性好的材料,在热作用区添加碳黑等吸收剂增强吸热效果。
塑料激光焊接的优点较多:焊接速度快、精度高;自动化、精密数控容易实现;成本相对较低。因此,塑料激光焊接技术在汽车、医疗器械、包装等领域得到了比较广泛的应用。
欧威激光分享篇|各种塑料焊接方法的特点有哪些?
经常有客户来咨询塑料焊接方法,并且各种塑料焊接方法的特点有哪些?
各种塑料焊接方法的特点有哪些?
塑料焊接大致分传统塑料焊接工艺和激光塑料焊接工艺两种:
传统塑料焊接工艺:
1.热板焊接可能是较简单的塑料焊接技术,但这种方法特别适用于大面积焊接。对于表面较大的塑料件的焊接,一般是平板电热板熔化并软化两个待焊接平面,而然后迅速拆下电热板使两平面合二为一并施力冷却。该方法焊接装置简单,焊接强度高,产品及焊接部位的形状设计相对容易。但由于热板产生的热量使产品软化,周期长;熔化的树脂会粘附在热板上不易清洗(在热板表面涂F4可以减少这种现象),时间长了杂质的形成会影响粘合强度。要严格控制压力和时间,以保证适当的熔化量;当不同种类的树脂或金属与树脂接合时,会出现强度不足的现象。
2、热风焊接当热气流直接吹向接头区时,接头区与母材相同材质的填充焊丝会熔化。焊缝是通过熔化填充材料和被焊接在一起的塑料形成的。这种焊接方法的焊接设备重量轻,携带方便,但对操作人员的焊接技能要求较高。
3、热棒焊和脉冲焊两种技术主要用于厚度较小的塑料薄膜的焊接。而这两种方法的相似之处在于,它们都是将两片薄膜压在一起,利用热棒或镍铬丝产生的瞬时热量来完成焊接。机械运动软化的焊接技术:摩擦焊、超声波焊;
4、摩擦焊:按运动轨迹可分为直线式和回转式;直线型可用于直线焊接和平面焊接。旋转式可用于圆形焊缝的焊接。两部分在摩擦过程中受压产生的摩擦热使接触部分的塑料熔化、软化,并对齐固定,直至凝固。但是摩擦焊有可能对内部的器件会产生损伤。摩擦焊(揉搓)通过摩擦力,平面度,外观可能会有影响。
5、超声波焊接:使用高频机械能软化或熔化接缝处的热塑性塑料。连接的零件在压力下固定在一起,然后进行频率通常为20或40 kHz的超声波振动。换能器将大功率的振动信号转换成相应的机械能,施加在待焊接的塑料件上。接触界面时,焊件接头处的剧烈摩擦瞬间产生高热,使分子交替熔合,从而达到焊接效果。但是在日常的操作中超声波焊接(低价的)大部分都会用到,超声焊接,噪声特别大,通过摩檫力焊接,有可能对产品内部的精密器件会有损伤。
6、红外线焊接:该技术类似于电热板的焊接,将需要焊接的两部分固定在靠近电热板但不与电热板接触的位置。在热辐射的作用下,连接部分熔化,然后取下热源,将两部分对接并压在一起,完成焊接。该方法不产生焊渣,无污染,焊接强度高。主要用于PVDF、PP等对精度要求较高的管道系统的连接。
激光塑料焊接工艺:
1、激光塑料焊接:1970年代,激光开始应用于塑料焊接。其原理是将激光产生的光束(通常是电磁光谱红外区的强辐射波)通过反射镜、透镜或光纤组成的光路系统聚焦,聚焦在待焊区域上。形成热效应区。塑料中的塑料软化熔化。在随后的凝固过程中,熔化的材料形成接头,将要焊接的零件连接起来,通常用于PMMA、PC、ABS、LDPE、HDPE、PVC、PA6、、PS等。用于透光率好的材料。塑料激光焊接具有很多优点:焊接速度快、精度高;自动化和精密CNC容易实现;成本相对较低。因此,塑料激光焊接技术已广泛应用于汽车、医疗器械、包装等领域。
塑料激光焊接优势:
1、激光焊接可以改变原来的设计结构,工艺结构性更合理,尺寸更小,经济效益显著。
2、激光焊接大幅度减少制品的振动力和焊接应力,从而延缓了塑料制品的老化速度。可应用于易损坏的制品。
3、采用电脑进行控制可以精密焊接轨迹,操作灵活,对于尺寸大小或外观结构复杂的工件,都可以细微的焊接每一个部位。
4、产品研发速度快,柔性、高灵活性、便于与生产线配合,总购置成本低,生产周期短,适合产品的生产方案,并且易形成标准化。
5、激光焊接塑料与传统焊接相比,激光焊接非常牢固,具有密封、不漏气、不漏水等特点,焊接过程中树脂降解少、基本无碎屑,紧密的将塑料制品连接在一起。
常见的塑料焊接技术对比
塑料激光焊接技术
欧威激光作为苏州激光塑料焊接设备生产厂家,生产的塑料激光焊接设备主要应用于汽车后尾灯、车载摄像头、汽车胎压监测计、医用流体器件、微流体器件、液冷灯等产品领域的塑料激光焊接工作,欢迎我们的塑料激光焊接技术能帮到更多产品提升产品品质!
不同厚度的两张板怎么焊接呢?过渡坡口怎么开?
通常情况下,板材对接都是全熔透,毫无质疑。
全熔透之前讲过,有4种破口:单V,双V,K型和X型破口。但是,这些都是用在同一种板厚的对接焊缝。
那么,不同板厚的对接,这些破口是不够的,需要一个过渡破口。
什么是过渡坡口呢?
当两种不同厚度板材对接时,其中的厚板需要斜切一部分,将对接地方的板厚改变成薄板的那个厚度,这个斜切的破口叫过渡坡口。
过渡坡口的作用:
过渡破口不仅仅方便焊接,而且大大减小应力集中,给焊缝带来很好的质量保证和外观。
过渡坡口类型:
1. 不同板厚之间的过渡坡口,一般根据情况分为两种。一种是单边过渡,一种是双边过渡。
斜破口的坡度一般是1:4,根据上面的图片,应该可以看出。
2. 还有一种情况,在一个梁的上翼缘板中插入一块宽度更宽的板,这时候那张宽板需要斜切角,也相当于是一个过渡坡口。
这种情况下的坡度比例是1:2.5,若是宽窄差别太大,也会采用1:4的比例,但不多。
三种过渡破口均是按照ABS规范来做的,这样有效的避免了尖角应力集中,也保证了焊缝的外观,被众多国内外项目使用。
破口是一个很好的发明,也是一个力学经典。