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塑料焊接技术全解析

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:将分离的塑料用局部加热或加压等手段,利用热熔状态的塑料大分子在焊接压力作用下相互扩散,产生范德华力,从而使其紧密地连接在一起,形成永久性接头的过程成为塑料的焊接。热塑性软塑料多使用不小于3mm直径的绳状或条状焊条。在一般情况下,摩擦焊不需要填充焊料,但有时也使用与被焊塑料相同的中间摩擦件作为填充焊料进行焊接。目前成熟的光致热能焊接方法是红外灯加热挤塑焊。

塑料焊接技术全解析

将分离的塑料用局部加热或加压等手段,利用热熔状态的塑料大分子在焊接压力作用下相互扩散,产生范德华力,从而使其紧密地连接在一起,形成永久性接头的过程成为塑料的焊接。

塑料焊接可以用焊条作为填充焊料,也可以直接加热焊件而不使用填充焊料。为了保证焊接品质,焊接表面必须清洁、不被污染,因此,常在焊接前对焊接表面做脱脂和去污处理。绝大多数情况下,焊接表面还必须做平整与平行加工处理和加工坡口,例如管道端焊接时,必须先用平行机动旋刀削平两个管材的被焊端面,并保证这两个断面相互接触时基本平行。加工焊接表面或者坡口的预加工可以使用通用的切削机床,也可使用刀片细心加工。目前,在工业技术中得到应用的塑料焊接方法有多种,下面主要介绍常用的几种方法。

(1)热气焊

利用热气体(大多数情况下即热风)对塑料表面加热,并通过手动或机械方式对焊接区施加焊接压力,从而进行焊接的方法称为热气焊。

常见的热气焊填充焊料有圆形、矩形截面以及绳状或条状的焊条。热塑性硬塑料的焊接多使用直径为2mm,3mm或4mm的圆截面焊条或矩形截面的焊条。热塑性软塑料多使用不小于3mm直径的绳状或条状焊条。表面贴层焊时,常用厚度为1mm,宽度为15mm的条形焊条。

影响热气焊的焊接品质的主要因素如下:

①塑料母材的焊接性;

②与母材想使用的填充焊料(焊条);

③焊缝的形式和焊道数;

④焊接条件(温度、速度、压力);

⑤母材和焊条的表面清洁度。

(2)超声波焊接

塑料超声波焊接的原理是使塑料的焊接面在超声波能量的作用下作高频机械振动而发热熔化,同时施加焊接应力,从而把塑料焊接在一起。

超声波焊接原则上适于焊接大多数热塑性塑料。主要用于焊接模塑件、薄膜、板材和线材等,通常不需要填充焊料。塑料超声波焊接的焊接面预加工有一些特殊的要求,在焊接面上,常设计有带尖边的超声波能量定向唇,又称导能筋。

(3)摩擦焊(www.xing528.com)

塑料摩擦焊的原理与金属摩擦焊相同。被焊接的塑料在焊接面上经摩擦发热而融化,同时,手控或机械操纵焊接压力,把它们焊接在一起。摩擦焊的焊接表面可以是轴对称的圆柱体端面,或是圆锥体的锥表面。

在一般情况下,摩擦焊不需要填充焊料,但有时也使用与被焊塑料相同的中间摩擦件作为填充焊料进行焊接。

(4)挤塑焊

挤塑焊是近年来发展迅速的一种塑料焊接方法,主要用于焊接厚壁工件和大面积贴面焊接。尽管挤塑焊方法较多,但所有挤塑焊方法都有以下特点。

①总是以塑化装置挤出的棒状熔料作为焊接填料。

②焊接填料混合均匀,并且已充分塑化。

③焊接表面必须预加热至焊接温度。

④焊接时必须施加压力。

挤塑焊方法主要用于焊接聚乙烯聚丙烯塑料,挤塑焊的填充焊料应与母材一致,禁止用成分不明的塑料,禁用再造的各类塑料。

(5)光致热能焊接

以一束聚焦但频带不相干的光源对被焊材料的表面加热,以光致热能熔化表面层塑料,同时手动或机械操纵施加焊接压力,从而实现焊接的方法称为光致热能焊接。

目前成熟的光致热能焊接方法是红外灯加热挤塑焊。在这个焊接方法里,由一台挤出塑化填充填料,并将其挤入已由加热灯预热的坡口或缝隙,进而把塑料焊接在一起。

(6)热工具焊

利用一个或多个发热工具对被焊塑料的表面进行加热,直至表面层充分熔化,然后在压力作用下进行焊接的方法称为热工具焊,它是应用最广泛的塑料焊接方法。

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