在塑料产品的生产加工中,热固性塑料塑料凭着独特的性能特点,占据着至关重要的作用,像日常使用的塑料瓶、塑料管件以及各种塑料器皿等,大多由热固性塑料塑料做成。而热固性塑料塑料焊接,作为实现塑料产品联接成形的核心技术,其工作原理根据热固性塑料塑料独有的加热熔化、制冷干固特点。
在如今工业应用,塑料焊接加工工艺百花争艳,根据焊接方式不同,主要可划分为机械摩擦类、热传导类、光能类,每一类都有其独特的工作模式、使用场景与整体性能。
机械设备磨擦类焊接加工工艺,以超声波焊接、摩擦焊接和振动焊接为主要代表,他们共同特点是利用分子热运动所产生的摩擦热来达到塑料的焊接。
超音波焊接凭借独特优势,成为了众多高精密小物件焊接的最佳选择加工工艺。它利用 20-40kHz 的超声振动,根据超声波换能器将能量转化为机械动能,再经由超声波振子、测试夹具工具等头组成的声学系统,将超声振动传达到塑料焊接位置;这类焊接方法能量集中精力于焊接页面,焊接热影响区很小,对塑料制品综合性能危害几乎为零。
磨擦焊接(转动/线形)为机械设备磨擦类焊接工艺技术关键一员,在塑料制品连接中有自己独特的应用领域,主要分转动磨擦焊接和线形磨擦焊接两种形式。
转磨擦焊接使一个产品工件高速运转,另一个产品工件在轴向压力影响下慢慢接近并触碰转动产品工件,在二者触碰的一瞬间,强悍的滑动摩擦力使触碰页面快速会产生大量的发热量,温度急剧升高,塑料快速变软熔化。
线形磨擦焊接就是通过2个产品工件在一定压力下,朝着平行线方位做相对性反复运动,造成摩擦热使焊接页面的塑料熔融,从而实现焊接。
发热板焊接做为导热类焊接加工工艺的经典方式,在塑料制品连接中用途广泛,特别是对于相同原材料的过程当中大物件焊接,具备独特优势。工作原理根据导热,根据一块可精准温度控制(温度一般保持在 150-300℃)的发热板,直接和待焊接的塑料产品产品工件页面紧密接触。
磁感应焊接是一种利用电流的磁效应完成塑料产品焊接的工艺技术。其主要基本原理根据电磁感应现象,当交变磁场应用于焊接页面事先布设的金属薄膜或颗粒物时,这种金属复合材料内部结构会产生感应电流。因为金属材料具有一定的电阻器,感应电动势根据时会出现涡旋电场,发热量快速传导至四周的塑料,使塑料温度上升至溶点之上,逐渐变软熔化。在适当的压力作用下,熔化的塑料有机融合,待制冷固化,便形成了稳固的焊接连接头。
高频率焊接乃是利用高频磁场与共价化合物的相互影响来达到焊接的。当高频磁场应用于带有共价化合物(如 PVC)的塑料产品时,共价化合物会到高频率静电场的影响下迅速震动、转动。这类猛烈的分子热运动造成分子间的摩擦加重,进而产生大量的热量,使塑料制品温度迅速升高,做到溶点后,塑料逐渐熔融。在熔融状况下,根据增加适当的压力,使塑料构件紧密联系,冷后产生稳固的焊接连接头。
激光器焊接因其卓越的性能,变成了高端制造业行业必不可少的核心技术,被称作高端制造业的“无痕迹权威专家”。它的工作原理根据能量密度的激光,当激光束聚焦到塑料制品焊接位置时,太阳能快速转化为热能,使局部区域的温度在极短时间内急剧升高,塑料快速熔融。顶层透光材料容许激光成功透过,所以被下一层吸光度原材料完全吸收,动能集中精力于下一层原材料,引起部分熔融,在熔化过程中,高分子链逐渐活跃性,相互扩散、结合,待制冷固化,完成了塑料制品可靠连接,这类焊接方法可以达到纳米级精密度,为高端制造业带来了高性能的联接确保。
但是,激光器焊接也存在一些局限。它对材料的透光度配对很严格,顶层原材料务必具有良好的透光度,下一层原材料则要能有效吸收激光能量,这在一定程度上阻碍了它可焊接原材料的范畴。并且激光器焊接设备投资明显高于传统式焊接加工工艺,这对于一些资金有限企业来说,会增加产品成本,影响到广泛运用。