所有的塑料材料都可以焊接吗?
热固性塑料
热塑性塑料
是不是任意一种塑料材料都可以焊接呢?塑料根据其物理化学性能分类,分为热固性塑料和热塑性塑料。
其中热固性塑料为化学分子结构,一般是一次成型。如上图中开关面板和幼儿用的碗都是热固性塑料加工而成的,它们具有耐高温的特性,质地坚硬、难以熔化,加热后也不再软化,过度加热直接分解。
另一种热塑性塑料特点明显不同,如上图热塑性的塑料零件,它们在受热时发生软化或熔化,可流动成型,且可以反复多次加热。由此可知,并不是所有塑料材料都能实现焊接。
塑料焊接工艺有哪些类别?
(1)热板焊接——通过热板加热后进行的焊接,如示意图将产品熔化后再取出热板,产品加压实现焊接;
(2)超声波焊接——利用高频振动波传递到需要焊接的物体表面,在加压的情况下,摩擦生热进行产品的焊接;
(3)振动摩擦焊接——两个塑料部件在一定的压力、振幅和频率下,相互接触摩擦。因摩擦产生热量,使得材料在焊缝界面处熔化。在压力下,熔融塑料从焊缝区域流出形成溢料。在振动停止后,熔融塑料层固化,并产生一个坚固的接头;
(4)激光焊接——激光焊接技术是借助激光束产生的热量使塑料接触面熔化,进而将热塑性片材、薄膜或模塑零部件粘结在一起的技术。
这四种焊接方式的优缺点如下图,其中塑料激光焊接的优点尤为明显,它可以加工复杂零件,且具有焊接周期短、可在线监控、设备维护成本低的特点。
焊接方式优缺点对比
塑料激光激光焊接具有这么多优势,它的原理是怎样的呢?
塑料激光焊接的原理
激光塑料焊接方法要求上下层待焊材料对一定波长的激光分别表现为较好的透过性和较好的吸收性。基于此,塑料激光焊接也称为激光透射焊接,激光焊接原理如图所示。
激光焊接原理
由于塑料焊接过程需要施加压力,那么塑料零件焊接对其结构就有相应的要求。如下图所示,塑料零件焊接一般为上下搭接结构,对于管类零件,可实现过盈配合的管类焊接。
塑料零件焊接结构
塑料激光焊接方法的类型
(1)轮廓焊接:激光沿着塑料焊接层的轮廓线移动并使其熔化,将塑料逐渐粘结在一起。主要用于焊接规则外形且有焊接速度要求的零件;
工艺方法分类
随着国内激光技术所需设备费用的不断下降以及各大领域对塑料件焊接工艺要求的逐步提高,激光塑料焊接技术越来越受欢迎。那么一台塑料激光焊接装置和工装夹具应该如何配置呢?焊接的工艺流程包括哪些?焊接过程中会出现哪些缺陷,又该如何避免呢?我们下篇继续揭晓!
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