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塑料焊接加工若干方法分析
塑料作為現(xiàn)代化工藝的材料,應用到從日常生活用品到高科技或者軍事的生產(chǎn)生活領域中。而塑料實現(xiàn)其自身價值的方法則是通過將材料制成各種工業(yè)制品來完成,因此對于塑料來說對其進行工藝加工成型對其價值的體現(xiàn)具有重大意義。由于在塑料加工的過程中,受到一定客觀因素的影響,很多結構復雜的塑料不能一次成型。利用焊接加工的方法則可以有效的解決這個難題,將多個零部件有效的連接起來。完成整個塑料零件的制作。
超聲波焊接,顧名思義是利用超聲波原理,對塑料進行焊接的一種焊接辦法。它主要是通過焊接物垂直振動產(chǎn)生熱能,并軟化塑料的內部結構而產(chǎn)生粘性而完成焊接工作。這種焊接辦法的優(yōu)勢就在于,焊接質地均勻牢靠、焊接效果美觀、強度大不易變形。在進行超聲波焊接時,由于塑料的材質不同,因此在焊接的過程中由于其化學性能和物理性能的不同,所焊接出來的效果并非處于完美狀態(tài)。此種焊接辦法主要適用于汽車行業(yè)中。
激光焊接
激光焊接辦法是在傳統(tǒng)焊接辦法的基礎上衍生而來的新的焊接辦法,他主要是通過零件互相接觸,激光束透過材料表面,吸收零件的熱量并熔化,最終使兩個零件緊密相互連接。這種焊接辦法成為現(xiàn)代工業(yè)中常用普遍的焊接辦法,它的優(yōu)勢在于,焊接縫在精度上極為精確、焊接效率高、產(chǎn)生雜質少、容易控制、延伸范圍廣等。這種焊接辦法適用于醫(yī)療器械、汽車、包裝行業(yè)等社會工業(yè)領域中。
熱板焊接
熱板焊接是指通過利用外在條件,加熱兩個塑料焊接體的焊接面,使其達到熔點,軟化后,將兩個塑料體融合在一起的焊接辦法。這是在焊接辦法中最為常規(guī)和簡便的焊接辦法。但是這個辦法在操作時候受到一定限制,因為它主要適應于同類性能塑料的焊接。對于不同種熱性能塑料的焊接,運用此種辦法不易控制,造成了一定的加工難度。它的優(yōu)勢在于,制作工藝簡單、操作簡便、焊接成本低、對同類塑料的焊接易控制等。這種焊接辦法主要適用于家電、汽車、塑料包裝制品等方面。尤其在蓄電池和汽車內飾燈方面的應用極為廣泛。
摩擦焊接
摩擦焊接的完成主要是通過兩個焊接物體,通過摩擦產(chǎn)生熱,達到熔點后,并在冷卻后,二者形成有效結合的統(tǒng)一體。此種焊接辦法在焊接的過程中應注意,兩個塑料抵緊的壓力不要過大,摩擦時間不宜過長。否則會產(chǎn)生熔融塑材外溢等現(xiàn)象。
這種焊接辦法的優(yōu)勢在于焊接效果好、質量高、接縫密集、操作設備簡單、易操作、適用范圍廣、易控制等。它的適用范圍主要集中在汽車半軸、氣門、連身齒輪、安全氣囊、前懸架等方面。目前這種生產(chǎn)工藝廣泛的應用于國外的汽車生產(chǎn)行業(yè)中,國內少有涉及,依然以傳統(tǒng)的焊接工藝為主。
振動焊接
振動焊接也是在摩擦生熱的原理的基礎上來完成焊接的,但是它區(qū)別與摩擦焊接的是它的摩擦是在物體的表面通過直線運動來完成的,而區(qū)別與超聲波焊接的是振動頻率較低。它是兩個塑件在線性直線運動產(chǎn)生振動,這種焊接辦法主要廣泛適用于體積較大,結構較為復雜的焊接生產(chǎn)工藝中。振動焊接幾乎適用于所有熱性塑料的焊接。這種焊接辦法可以廣泛的應用于汽車、塑膠、以及管路等生產(chǎn)行業(yè)中。
高頻焊接
塑料的高頻焊接主要是根據(jù)高頻電場作用的原理進行的。它主要是通過在高頻電場的作用下高聚物的極性分子產(chǎn)生強烈震蕩,這使得分子間不斷摩擦生熱,并形成熔融狀態(tài)。促使兩個塑體間產(chǎn)生粘性而連接到一起。這種焊接辦法的優(yōu)勢在于它的性能良好靈活、焊接時定位準確、操作使用簡便、適用于較小零部件的加工等。目前它主要的適用范圍是皮具、手表、帳篷、熱水袋、帳篷、輸液袋、帳篷、體育用品以及文具等。
熱風焊接
熱風焊接是通過對焊接面與焊接條的抬升接觸來完成焊接的,它的原理是在利用熱氣流提成并與母體相互融合。此種焊接辦法在焊接的過程中焊接質量的高低不僅僅取決于焊槍的位置和運動,還取決于焊接的材質、焊條尺寸和截面形式等。這種焊接辦法的優(yōu)勢就在于焊接設備簡單、成本低、主要適用于大型復雜焊接物體上。但是它的缺點就在于不易控制,操作周期過長等。這種焊接辦法主要適用于大批量生產(chǎn)加工行業(yè)。
感應焊接
感應焊接不同于其他的焊接辦法,它與其他焊接辦法具有本質上的區(qū)別。它是通過在被粘合的塑體表面間放入金屬嵌件來完成的,并施加一定壓力使它們粘合在一起。隨后將其置放在高頻磁場內,使其受到熱傳感效應而熔融并結合,最后通過冷卻成型來完成焊接。在焊接的過程中物體的推向力與升溫速度成正比。感應焊接的優(yōu)勢在于形勢多樣化,效率高、時間短、它的缺點在于焊接強度低于其他的焊接辦法,并在此焊接過程中,對于焊接設備的投資過大。它適用的范圍是熱性塑料。
通過對以上各種塑料加工辦法的介紹和分析,可以看出每種方法都是利弊共存。并不是每種方法都適用于同一個塑體,這就要根據(jù)具體需要和具體材質來進行分析和采用。塑料焊接的應用正朝著社會化的方向發(fā)展,它是每個行業(yè)的需要。它發(fā)展的過程也是由傳統(tǒng)單一的焊接辦法,發(fā)展成具有多樣性、便利性的焊接辦法。它的發(fā)展趨勢逐漸向自動化、機械化方向發(fā)展。對于各種塑料的焊接技術而言,焊接成本是它們的決定因素。批量的大小對每個零件生產(chǎn)成本的影響不同,這就意味著批量的大小可以直接影響零件的生產(chǎn)成本。焊接技術的不斷完善和工藝水平的不斷提高,己經(jīng)形成一種新型的加工產(chǎn)業(yè),不斷的為人民和社會服務。
