塑料因其具有質(zhì)輕、耐沖擊性好、具有較好的透明性、絕緣性好、成型性好、著色性好、加工成本低等諸多優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械、汽車及日用產(chǎn)品中。自從人類早期的時候想把矛頭綁在樹棍上，裝配就成為人類重要的努力方向，塑料件最終使用性能很大程度上取決于塑料件之間的連接方式的。科學(xué)家及相關(guān)工程技術(shù)人員經(jīng)過長期的研究和實踐，開發(fā)出很多不同的塑料連接方式。
01
塑料鉚焊接技術(shù)
用來連接由不同材料制造的制件,使熱固性塑料與熱熔性塑料制件間實現(xiàn)相互連接，或使塑料制件與金屬連接。
原理：利用模塑件上預(yù)留固有的塑料鉚柱、肋翼、立筋,對應(yīng)穿過沖壓成形金屬板結(jié)構(gòu)上預(yù)制孔壓緊，金屬表面凸出部分鉚柱(熱樁) 在受控?zé)崛谲浕笤儆锰刂平饘俪尚豌T頭壓緊冷卻重新成型并夾緊。
利用特定形狀的鉚頭可以實現(xiàn)塑料鉚柱的埋頭鉚接(齊平鉚接)、半球鉚接 圓弧翻邊鉚接立筋肋條狀鉚接、機械鍛壓、折邊鑲嵌包覆等，實現(xiàn)不同材質(zhì)的材料機械鉚合組裝在一起的連接方式， 連接部位不易脆化、美觀、牢固、密封性好，從而實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化設(shè)計，充分利用各種材料的機械特性最佳組合，極大地提高整體組件的性能，整體結(jié)構(gòu)耐沖擊，從而達到最完美的配合，尤其適合于長期機械振動、環(huán)境溫度及濕度變化范圍大，自然環(huán)境極其惡劣的場合。
02
感應(yīng)加熱焊
感應(yīng)焊接是一門簡單、快捷、可靠的塑料焊接技術(shù)。該技術(shù)是通過感應(yīng)加熱向設(shè)計接頭精確輸出能量，接頭處的植入材料選擇吸收能量、熔化和流動以填滿接頭。塑料感應(yīng)焊接商業(yè)應(yīng)用已有三十多年歷史，在焊接壓力容器和其它高要求零件（需高強度和外形美觀的結(jié)構(gòu)、密封接頭）方面獲得了持續(xù)成功。
特點：感應(yīng)焊接是一種非常快速(一般3~10s；甚至只1s)和多樣化的焊接方法，焊接強度多數(shù)情況下都能符合使用要求。缺點是: 焊縫處留有金屬品、設(shè)備投資高和焊接強度不如其它焊接方法高。
03
熱氣焊
熱氣焊是利用焊槍噴出的熱空氣或氮氣對塑料焊件和塑料焊條進行加熱，使焊條填充到連接部位后加熱連接表面，冷卻后形成接頭。熱氣焊在各種塑料焊接方法中，歷史最長，應(yīng)用最廣，是“萬能焊”。
焊接速度比較慢，需要焊槍、焊嘴、氣源、填充焊條。其中焊條的截面形狀有多種多樣，常見是形狀有圓形、矩形、繩形、D形、B形等，直徑2~8mm。
熱氣焊有熱氣擺動焊、熱氣嵌入焊、熱氣搭接焊、熱氣擠塑焊。熱氣焊通常溫度為200~400℃，流速15~70L/min。典型塑料品種熱氣焊的溫度范圍：PVC 210± ；PP 220±20；PMMA 250±10；PC 330±10；POM 230±10。具體準確溫度要試焊測試后最終確定。
04
超聲波焊
超聲波焊接是利用高頻振動波傳遞到兩個需焊接的物體表面，在加壓的情況下，使兩個物體表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。一套超聲波焊接系統(tǒng)的主要組件包括超聲波發(fā)生器/換能器/變幅桿/焊頭三聯(lián)組/模具和機架。
原理：超聲波作用于熱塑性的塑料接觸面時，會產(chǎn)生每秒幾萬次的高頻振動，這種達到一定振幅的高頻振動，通過上焊件把超聲能量傳送到焊區(qū)，由于焊區(qū)即兩個焊接的交界面處聲阻大，因此會產(chǎn)生局部高溫。又由于塑料導(dǎo)熱性差，一時還不能及時散發(fā)，聚集在焊區(qū)，致使兩個塑料的接觸面迅速熔化，加上一定壓力后，使其融合成一體。當(dāng)超聲波停止作用后，讓壓力持續(xù)幾秒鐘，使其凝固成型，這樣就形成一個堅固的分子鏈，達到焊接的目的，焊接強度能接近于原材料強度。
超聲波塑料焊接的好壞取決于換能器焊頭的振幅，所加壓力及焊接時間等三個因素，焊接時間和焊頭壓力是可以調(diào)節(jié)的，振幅由換能器和變幅桿決定。這三個量相互作用有個適宜值，能量超過適宜值時，塑料的熔解量就大，焊接物易變形；若能量小，則不易焊牢，所加的壓力也不能太大。這個最佳壓力是焊接部分的邊長與邊緣每1mm的最佳壓力之積。
05
摩擦焊
摩擦焊是利用連接表面相互摩擦生成的熱量而實現(xiàn)連接的方法，摩擦焊包括三類：旋轉(zhuǎn)摩擦焊、線性振動摩擦焊和攪拌摩擦焊。
①旋轉(zhuǎn)摩擦焊：被連接件以很高的速度旋轉(zhuǎn)，同時在軸向施加一定的壓兩個連接表面相互摩擦，停止旋轉(zhuǎn)時，被連接件冷卻并形成焊縫。適合于連接硬塑性塑料，連接速很快，被連接件應(yīng)接近圓柱形，需旋轉(zhuǎn)裝置才能施焊。
②線性振動焊摩擦焊：又稱振動焊，采用0.5~5MPa的焊接壓力將塔接好的焊件壓緊，然后一側(cè)的焊件在夾具的帶動下以1mm左右的振幅，100~500Hz左右的頻率，在平行于焊接界面的方向振動，焊接界面在摩擦和粘性切應(yīng)力的作用下溫度逐漸升高到塑料的熔點以上，熔融的塑料被擠出，振動停止，熔融的焊縫在壓力下凝固?？梢院附映暡ê鸽y以焊接的大型塑料焊件；被焊件形狀受到限制；需要專用振動焊接設(shè)備。
③攪拌摩擦焊：是利用軸待摩擦產(chǎn)生的熱量使焊縫塑料進入塑性流動狀態(tài)，并利用攪拌針攪拌焊縫進入塑性狀態(tài)的材料，消除原來焊接界面并形成焊縫的焊接方法。只能用于熱塑性塑料的焊接，主要適用于大型厚板，接變形量小，設(shè)備原理簡單，可靠性相對較高，適于批量生產(chǎn)以及焊接精度和外觀質(zhì)量相對較低場合。需要專用設(shè)備及復(fù)雜的工裝夾具。
06
激光焊
最常用的激光焊接形式被稱為激光透射焊接，首先將兩個待焊接塑料零部件加壓力夾在一起，然后將一束短波紅外區(qū)的激光定向到待粘結(jié)的部位。激光束通過上層透光材料，然后被下層材料吸收，激光能量被吸收后轉(zhuǎn)換為熱能，由于兩層材料被壓在一起。熱能從吸收層傳導(dǎo)到透光層上，使得兩層材料熔化并結(jié)合。
特點：焊接設(shè)備不需要和被粘結(jié)的塑料零部件相接觸；速度快；設(shè)備自動化程度高，很方便的用于復(fù)雜塑料零部件加工；不會出現(xiàn)飛邊；焊接牢固；可以得到高精度的焊接件；無振動技術(shù)；能產(chǎn)生氣密性的或者真空密封結(jié)構(gòu)；最小化熱損壞和熱變形；可以將不同組成或不同顏色的樹脂粘結(jié)在一起。
應(yīng)用：當(dāng)被粘接的塑料零部件是非常精密的材料(如電子元件)或要求無菌環(huán)境(如醫(yī)療器械和食品包裝)時，激光焊接技術(shù)就能派上很大用場。激光焊接技術(shù)速度快，特別適用于汽車塑料零部件的流水線加工。另外對于那些很難使用其它焊接方法粘接的復(fù)雜的幾何體，可以考慮使用激光焊接技術(shù)。
07
熱板熔接
熱板熔接是指將要連接的兩塊塑料件的邊放到恒溫器控制的熱板上加熱直至表面熔化，然后采用較小的壓力將軟化了的兩表面壓在一起實現(xiàn)塑料件的連接。另外有一種常用的熱板熱合工藝，首先將需要連接的兩個部件疊放在一起，使用電熱管等途徑使熱合板發(fā)熱，熱合板下降至兩部件中的上部件，同時對熱合板施加一定的壓力，熱合板將兩部件接觸區(qū)域熔化然后固化連接在一起。
應(yīng)用：這種工藝主要用于高分子樹脂膜材與塑料件件的密封連接。
08
熱金屬絲焊接
熱金屬絲焊也被稱作電阻焊，使用金屬絲在連接的兩個塑料件之間傳遞熱量使得塑料件表面熔化，并施加一定的壓力而使其連接在一起。
金屬絲放置在要連接零件中的一個表面上，當(dāng)電流通過金屬絲時，利用他的電阻使金屬絲生熱，并將熱量傳遞給塑料件。焊接完后金屬絲仍留在塑料制品內(nèi)，而伸出連接處以外的部分在焊接后剪掉。一般會在零件上設(shè)計溝槽或其他的定位結(jié)構(gòu)保證金屬絲在合適的位置。
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