塑膠焊接的焊接方法
塑膠焊接,熱板機,旋熔機按所採用的加熱軟化方式的不同,塑膠焊接方法可分為透過外加熱源軟化、透過機械運動方式軟化、和透過電磁作用軟化幾種。
外加熱源
採用外加熱源方式軟化的焊接技術:熱板焊接、熱風焊接、熱棒和脈衝焊接;
1.熱板焊接可能是最簡單的塑膠焊接技術,但這種方式特別適合於需要大面積焊接面的大型塑膠件的焊接,一般是平面電熱板將需焊接的兩平面熔融軟化後迅速移去電熱板合併兩平面並加力至冷卻。這種方法焊接裝置簡單,焊接強度高,製品、焊接部的形狀設計相對來說比較容易。但由於熱板產生的熱量使製品軟化,週期較長;熔融的樹脂會粘附到電熱板上且不易清理(電熱板表面塗F4可減輕這種現象),時間長了形成雜質影響粘接強度;需嚴格控制壓力和時間保證適當的熔融量;當不同種類的樹脂或金屬與樹脂相接合進,會出現強度不足的現象。
2.熱風焊接當熱風氣流直接吹向接縫區時,導致接縫區與母材同材質的填充焊絲熔化。透過填充材料與被焊塑膠熔化在一起而形成焊縫。這種焊接方法焊接裝置輕巧容易攜帶,但對操作者的焊接技能要求比較高。
3.熱棒和脈衝焊接這兩項技術主要用在連線厚度較小的塑膠薄膜的焊接。並且這兩種方法相似,都是將兩片薄膜緊壓在一起,利用熱棒或鎳鉻絲產生的瞬間熱量完成焊接。
機械運動
採用機械運動方式軟化的的焊接技術:摩擦焊接、超聲波焊接;
1.摩擦焊接:按運動軌道可分為直線型和旋轉型;直線型可用於直線焊縫的焊接和平面焊接的焊接,旋轉型可用於圓形焊縫的焊接。在利用壓力下的兩部分在磨擦過程中產生的磨擦熱量使接觸部分的塑膠熔融軟化,對正固定直到凝結牢固。
2.超聲波焊接:使用高頻機械能軟化或熔化接縫處的熱塑性塑膠。被連線部分在壓力作用下固定在一起,然後再經過頻率通常為20或40千赫的超聲波振動,換能器把大功率振動訊號,轉換為相應的機械能,施加於所需焊接的塑膠件的接觸介面,焊件接合處劇烈擦瞬間產生高熱量,從而使分子交替熔合,從而達到焊接效果。 超聲波焊接過程很快,焊接時間不到一秒,並且很容易實現自動化,在電子、電器、汽車零件、塑膠玩具、文具用品、日用品、工藝品、化妝品等各個行業廣泛應用。 運動方式焊接是一種自動焊接過程,都需要專用焊接裝置。一旦確定了正確的焊接引數,操作工即可穩定生產。其優點是:快速、靈活、焊接過短穩定且不需焊劑或保護氣體,也不產生有害氣體或熔渣,產品焊接質量有保證。
電磁作用
採用電磁作用軟化的焊接技術:高頻焊接、紅外線焊接、鐳射焊接;
1.高頻焊接:利用電磁感應原理高頻感應加熱技術,穿透塑膠製品對埋藏於塑膠件內部的感應體或磁性塑膠產生感應加熱,被焊塑膠在快速交變電場中可以產生熱量而使需焊接部位迅速軟化熔融,繼而填充介面間隙,並以完善的機械裝置輔助達到完美焊接。產生高頻感應的最為常用的方法是,利用高頻電流透過線圈,從而得到一個強大的高頻磁場。感應體(即發熱體)一般為鐵、鋁、不鏽鋼等材料,但也使用透過新增磁性物質加工而成的磁性複合塑膠。透過這種方法焊接製作的產品包括文具夾,可充氣物品,防水衣和血袋等。
2.紅外線焊接:這項技術類似於電熱板焊接,將需要焊接的兩部分固定在貼近電熱板的地方但不與電熱板接觸。在熱輻射的作用下,連線部分被熔融,然後移去熱源,將兩部分對接,壓在一起完成焊接。這種方式不產生焊渣、無汙染,焊接強度大,主要用於PVDF、PP等精度要求很高的管路系統的連線。
3.鐳射焊接:20世紀70年代,鐳射開始被應用到塑膠焊接上。它的原理是將鐳射產生的光束(通常存在於電磁光譜紅外線區的集束強輻射波)透過反射鏡、透鏡或光纖組成的光路系統,聚焦於待焊接區域,形成熱作用區,在熱作用區中的塑膠被軟化熔融,在隨後的凝固過程中,已融化的材料形成接頭,待焊接的部件即被連線起來,通常用於PMMA、PC、ABS、LDPE、HDPE、PVC、PA6、PA66、PS等透光性好的材料,在熱作用區新增碳黑等吸收劑增強吸熱效果。塑膠鐳射焊接的優點較多:焊接速度快、精度高;自動化、精密數控容易實現;成本相對較低。因此,塑膠鐳射焊接技術在汽車、醫療器械、包裝等領域得到了比較廣泛的應用。
塑膠焊接的焊接方法
塑膠焊接,熱板機,旋熔機按所採用的加熱軟化方式的不同,塑膠焊接方法可分為透過外加熱源軟化、透過機械運動方式軟化、和透過電磁作用軟化幾種。
外加熱源
採用外加熱源方式軟化的焊接技術:熱板焊接、熱風焊接、熱棒和脈衝焊接;
1.熱板焊接可能是最簡單的塑膠焊接技術,但這種方式特別適合於需要大面積焊接面的大型塑膠件的焊接,一般是平面電熱板將需焊接的兩平面熔融軟化後迅速移去電熱板合併兩平面並加力至冷卻。這種方法焊接裝置簡單,焊接強度高,製品、焊接部的形狀設計相對來說比較容易。但由於熱板產生的熱量使製品軟化,週期較長;熔融的樹脂會粘附到電熱板上且不易清理(電熱板表面塗F4可減輕這種現象),時間長了形成雜質影響粘接強度;需嚴格控制壓力和時間保證適當的熔融量;當不同種類的樹脂或金屬與樹脂相接合進,會出現強度不足的現象。
2.熱風焊接當熱風氣流直接吹向接縫區時,導致接縫區與母材同材質的填充焊絲熔化。透過填充材料與被焊塑膠熔化在一起而形成焊縫。這種焊接方法焊接裝置輕巧容易攜帶,但對操作者的焊接技能要求比較高。
3.熱棒和脈衝焊接這兩項技術主要用在連線厚度較小的塑膠薄膜的焊接。並且這兩種方法相似,都是將兩片薄膜緊壓在一起,利用熱棒或鎳鉻絲產生的瞬間熱量完成焊接。
機械運動
採用機械運動方式軟化的的焊接技術:摩擦焊接、超聲波焊接;
1.摩擦焊接:按運動軌道可分為直線型和旋轉型;直線型可用於直線焊縫的焊接和平面焊接的焊接,旋轉型可用於圓形焊縫的焊接。在利用壓力下的兩部分在磨擦過程中產生的磨擦熱量使接觸部分的塑膠熔融軟化,對正固定直到凝結牢固。
2.超聲波焊接:使用高頻機械能軟化或熔化接縫處的熱塑性塑膠。被連線部分在壓力作用下固定在一起,然後再經過頻率通常為20或40千赫的超聲波振動,換能器把大功率振動訊號,轉換為相應的機械能,施加於所需焊接的塑膠件的接觸介面,焊件接合處劇烈擦瞬間產生高熱量,從而使分子交替熔合,從而達到焊接效果。 超聲波焊接過程很快,焊接時間不到一秒,並且很容易實現自動化,在電子、電器、汽車零件、塑膠玩具、文具用品、日用品、工藝品、化妝品等各個行業廣泛應用。 運動方式焊接是一種自動焊接過程,都需要專用焊接裝置。一旦確定了正確的焊接引數,操作工即可穩定生產。其優點是:快速、靈活、焊接過短穩定且不需焊劑或保護氣體,也不產生有害氣體或熔渣,產品焊接質量有保證。
電磁作用
採用電磁作用軟化的焊接技術:高頻焊接、紅外線焊接、鐳射焊接;
1.高頻焊接:利用電磁感應原理高頻感應加熱技術,穿透塑膠製品對埋藏於塑膠件內部的感應體或磁性塑膠產生感應加熱,被焊塑膠在快速交變電場中可以產生熱量而使需焊接部位迅速軟化熔融,繼而填充介面間隙,並以完善的機械裝置輔助達到完美焊接。產生高頻感應的最為常用的方法是,利用高頻電流透過線圈,從而得到一個強大的高頻磁場。感應體(即發熱體)一般為鐵、鋁、不鏽鋼等材料,但也使用透過新增磁性物質加工而成的磁性複合塑膠。透過這種方法焊接製作的產品包括文具夾,可充氣物品,防水衣和血袋等。
2.紅外線焊接:這項技術類似於電熱板焊接,將需要焊接的兩部分固定在貼近電熱板的地方但不與電熱板接觸。在熱輻射的作用下,連線部分被熔融,然後移去熱源,將兩部分對接,壓在一起完成焊接。這種方式不產生焊渣、無汙染,焊接強度大,主要用於PVDF、PP等精度要求很高的管路系統的連線。
3.鐳射焊接:20世紀70年代,鐳射開始被應用到塑膠焊接上。它的原理是將鐳射產生的光束(通常存在於電磁光譜紅外線區的集束強輻射波)透過反射鏡、透鏡或光纖組成的光路系統,聚焦於待焊接區域,形成熱作用區,在熱作用區中的塑膠被軟化熔融,在隨後的凝固過程中,已融化的材料形成接頭,待焊接的部件即被連線起來,通常用於PMMA、PC、ABS、LDPE、HDPE、PVC、PA6、PA66、PS等透光性好的材料,在熱作用區新增碳黑等吸收劑增強吸熱效果。塑膠鐳射焊接的優點較多:焊接速度快、精度高;自動化、精密數控容易實現;成本相對較低。因此,塑膠鐳射焊接技術在汽車、醫療器械、包裝等領域得到了比較廣泛的應用。