塑料摩擦焊接與振動(dòng)焊接技術(shù)介紹
熱塑性塑料零件的焊接是基于分子鏈的擴(kuò)散。它需 要高溫、壓力和時(shí)間，以獲得良好的機(jī)械連接。熱塑性塑料中的聚合物分子具有線性或支化結(jié)構(gòu)，分子之間不相互交聯(lián)，易于發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，因此通過利用熱能等媒 介物質(zhì)、連續(xù)應(yīng)力等均可使聚合物分子發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)或流動(dòng)，而實(shí)現(xiàn)焊接途徑。塑料焊接是一種基于自粘接過程的塑料連接工藝。下面為大家介紹兩種常見的塑料焊接工藝摩擦焊接與振動(dòng)焊接技術(shù)。
塑料摩擦焊接技術(shù)
利用熱塑性塑料之間摩擦所產(chǎn)生的摩擦熱而使其在摩擦表面發(fā)生溶化，而后在加壓的情況下冷卻而結(jié)合，這種結(jié)合的方式稱為摩擦焊接。此法最適用于圓柱形的制件。
其操作為，一般將一個(gè)塑件固定在車床或鉆床的車頭上，并使其旋轉(zhuǎn)（待焊面的邊緣轉(zhuǎn)動(dòng)線速度為100-500m/min）,將另一個(gè)塑件靜止地固定在車床尾座或鉆床的底部，抵緊兩個(gè)部件使其在接合面上發(fā)生強(qiáng)烈的摩擦，抵緊的壓力一般為0.098-0.988MPa，視待焊塑料的剛度和強(qiáng)度而定。待有足夠的塑料溶化后立即停車而使其冷卻。冷卻時(shí)，兩個(gè)塑件仍然應(yīng)該按照規(guī)定的壓力相互抵緊，以免接合處存在氣泡等。為增加焊接質(zhì)量，此時(shí)所用的壓力也可比摩擦?xí)r規(guī)定的大，冷卻后，兩個(gè)塑件能熔接稱為一個(gè)整體。在操作過程中，抵緊塑件之間的壓力不應(yīng)過大，摩擦?xí)r間也不能過長(zhǎng)，否則均將增多熔融塑料的溢出。此外，提高旋轉(zhuǎn)速度將會(huì)增大熔融塑料向塑件外表面溢出等。
摩擦焊接的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和機(jī)械化；用一種材料焊接時(shí)，其接頭性能好，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便。摩擦焊技術(shù)適用范圍廣，可焊接汽車半軸、氣門、安全氣囊、渦輪增壓器、連身齒輪、連軸齒輪、等速萬向節(jié)、前懸架等。目前，國內(nèi)汽車的許多部件多采用傳統(tǒng)工藝加工，費(fèi)料、費(fèi)工。而國外已大量應(yīng)用了摩擦焊等先進(jìn)工藝。
塑料振動(dòng)焊接技術(shù)
振動(dòng)焊接也是通過連接表面之間相互摩擦生成的熱量進(jìn)行焊接的。與旋轉(zhuǎn)摩擦焊接不同的是，摩擦沿著表面方向進(jìn)行直線摩擦；與超聲波焊不同的是，振動(dòng)頻率較低，只有120-240Hz。振動(dòng)是通過兩個(gè)塑件之間的線性相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，直線摩擦焊非常靈活，可焊接形狀復(fù)雜的、尺寸較大的零件，這是其他塑料焊接方法所不能實(shí)現(xiàn)的。
振動(dòng)焊接的主要焊接參數(shù)是振動(dòng)幅度，頻率，焊接壓力盒時(shí)間。振動(dòng)頻率在120-240Hz之間。振幅一般不大于5mm，振動(dòng)頻率較大時(shí)以及將一塑件焊到凹槽中時(shí)，振動(dòng)幅度均應(yīng)選得小一些。焊接高熔點(diǎn)熱塑性塑料時(shí)，振動(dòng)幅度一般選擇為0.5mm。焊接壓力一般選擇在1.4-1.75MPa之間。當(dāng)工件表面溶化后應(yīng)降低壓力，使盡可能的熔化的塑料保留在連接區(qū)域中，提高接頭強(qiáng)度。振動(dòng)焊接所需要的時(shí)間取決于塑件的熔點(diǎn)，熔點(diǎn)越高，所需的時(shí)間越長(zhǎng)，一般在1-10s之間，而凝固時(shí)間一般小于1s?？s短焊接時(shí)間不但提高生產(chǎn)率，還可提高接頭強(qiáng)度。
幾乎所有的熱塑性塑料均可通過振動(dòng)焊接。最適合于焊接注射模壓成型或壓制成型的工程熱塑性塑料，還可以焊接含氟聚合物、聚酯彈性體等超聲波不能焊接的塑料。這種焊接方法已經(jīng)廣泛用于汽車工業(yè)、塑料壓力容器制造業(yè)。適用范圍：蓄電池、汽車水箱、汽畫油壺其他管路產(chǎn)品及容器、汽油過濾器或其他過濾心產(chǎn)品、各類車燈汽車電機(jī)零件、傳感器、曲型管、尼龍產(chǎn)品及尼龍加織等產(chǎn)品。
