塑料焊接工艺的应用

一件塑料成品可能由多种材料或部件制成，要将各部件结合起来，可使用机械固定件、粘合剂及焊接工艺加工。三种接合方式中，以焊接工艺的效果最佳，而且焊接形式多样，可根据不同材料、尺寸、用途而使用不同的焊接工艺。
    机械固定件、粘合剂和焊接工艺均可将两种工程塑料接合。机械固定件可快速将两种部件连接，但接缝的防漏功能较差，局部应力也会使聚合物材料之间脱离。
    粘合剂可提供良好的特性，形成防漏功能优良的接缝，可是，粘合剂处理难度较大，固化速度慢。同时，采用粘合剂粘合时，接缝准备和表面清洁度要求较高。
    焊接可产生粘合稳固的接缝，其机械特性接近於母体材料。塑料焊接仅限於热塑性聚合物，原因在於热塑性材料可通过加热而软化。热固性聚合物在硬化之後，无法通过加热而软化。与金属相比，热塑性聚合物焊接所需的热量较少。
    超声焊接
    超声焊接法通过机械高频振动而形成接缝。待装配的部件加压夹持於振荡焊头和固定焊头之间，然後与接触面呈直角，接受频率为20~40KHz的超声振动。交替式高频应力在接缝介面处产生热量，从而形成优质的焊接。用於这一工艺的工具十分昂贵，因此，适宜在生产量较大时采用。
这焊接法仅适用於焊接长度不超过数厘米的小型部件。应用领域包括在多头机上焊接医疗器材所用的阀门和筛检程式、盒体、汽车部件、吸尘器外壳等。
    摩擦焊接
    热塑性塑料摩擦焊接（也称为“旋转焊接”）与金属焊接的原理相同。在这种焊接工艺中，将一片基材固定，另一片基材以受控的角速度旋转。当部件压合在一起时，摩擦热导致聚合物熔融，冷却後即形成焊接。主要焊接参数包括：旋转速度、摩擦压力、锻压压力、焊接时间和熔化长度。
摩擦焊接能产生优良的焊接质量，焊接工艺简单，重复性强。但也由於其工艺简单，所以仅适合於至少有一个部件是圆形且不需要角度对齐的应用领域。
    热板焊接
    对於塑料接合来说，热板焊接是最简单的批量生产技术。高温热板夹於待接缝的表面之间，直到软化为止。此时，将热板抽出，两表面在受控压力之下贴合，保持一段特定的时间後合在一起。然後，让熔融表面冷却，形成焊接。焊接工具或加热元件配有内置电热器，以避免塑料粘连於焊接工具上。
    温度一般介於180℃~230℃之间，具体根据待焊接材料的厚度和类型而定。这焊接方法常用於焊接供气、供水、污水、排水塑料管及化工行业所用塑料管的端头；将加油管和接头焊接於汽车用吹塑油箱上。
    多种日常用品都采用这一焊接工艺，例如：吸尘器外壳，洗衣机和洗碗机部件、制动液油箱、後灯、指示灯等汽车部件。热板焊接法的弊端在於焊接速度较慢。小型件焊接时间一般为10秒~20秒，大型管焊接时间长达30分钟。

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