塑料熱鉚焊接技術(shù)

塑料熱鉚焊接技術(shù)塑料熱鉚接技術(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；是利用模塑件上預留固有的塑料鉚柱、肋翼、立筋，對應穿過沖壓成形金屬板構(gòu)造上預制孔壓緊，金屬外表凸出局部鉚柱〔熱樁〕在受控熱融軟化后再用特制金屬成型鉚頭壓緊冷卻重成型并夾緊，利用特定外形的鉚頭可以實現(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、結(jié)實、密封性好，從而實現(xiàn)構(gòu)造的最優(yōu)化設計，充分利用各種材料的機械特性最正確組合，極大地提高整體組件的性能，整體構(gòu)造耐沖擊，從而到達最完善的協(xié)作，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。“PlasticHotAirStakeAssembly“(PHASA塑料熱風鉚接裝配)塑料熱鉚接組裝是構(gòu)造最簡潔、高牢靠性、高性價比的永久性固定裝配的方法，可多點鉚接固定，無須填加任何粘接劑、溶劑、填料和緊固件，也不消耗大量能源，設備緊湊、占地面積小，加工過程無振動、無污染、無噪聲，環(huán)保、節(jié)能、快速、高效、優(yōu)質(zhì)、美觀，依此方法裝簡而言之，組件上的全部各個緊固部位同時加熱，然后用冷卻模頭施壓后重成形、冷卻鉚固，很多不同材質(zhì)的部件組合成結(jié)實的整體組件，事實證明是優(yōu)于其它常用的傳統(tǒng)方法，無須其它填充材料，削減生產(chǎn)工序、降低加工成本和材料消耗。PHASA是“PlasticHotAirStakeAssembly“的英文縮寫，中文即：塑料熱風鉚接裝配。隨著材料技術(shù)的快速進展與推廣，塑料以其重量輕、磨擦力小、耐腐蝕、易加工等特性得到廣泛應用，然而由于注塑工藝、模具加工、設備等因素，大量構(gòu)造外形簡單、規(guī)格尺寸大的塑料件不能一次注塑成形，故使用塑料粘接和熱合工藝二次加工，不僅效率低、而且熱合工藝有很大的局限性，粘接劑還有肯定的毒性，帶來環(huán)境污染和勞動——塑料熱鉚接組裝是熱塑性材料與其它不相熔材質(zhì)零件裝配的全設計理念，是構(gòu)造最簡潔、高牢靠性、高性價比的永久性固定裝配的方法，具有高效、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)、美觀等優(yōu)越性，可多點鉚接固定卻無須填加任何粘接劑、溶劑和填料，應用此技術(shù)可取代過去生產(chǎn)上需要的熔劑、粘合劑、扣釘或其它機械固定法以及其它零件和材料，從而削減工序、提高生產(chǎn)效率，大大降低裝配本錢和材料消耗，依此方法裝配模塑組件結(jié)實、嚴密、穩(wěn)定，抗振、耐老化、耐沖擊性好，且加工操作簡潔、節(jié)能、速度快，操作者不需要很高的專業(yè)技能，通過外觀目視即可檢查產(chǎn)品質(zhì)量。種復合改性材料的推廣應用，對二次加工工藝提出了更高的要求，塑料熱鉚接恰好彌補了其它加工手段的自身缺陷，將各種不相熔材料組合成為最正確性能與功用的整體，是簡捷、清潔、高效的生產(chǎn)方式，充分滿足各行業(yè)不同需求，將來必將得到越來越廣泛地應用。英國PHASA塑料熱鉚接技術(shù)公司是從事塑料熱鉚接設備研發(fā)制造的專業(yè)化公司，擁有多項制造專利，承受最先進的塑料熱鉚接技術(shù)，利用特制的鉚頭可以實現(xiàn)塑料鉚柱的齊平鉚接、半球鉚接、埋頭鉚接〔沉頭鉚接〕、圓弧翻邊鉚接、肋條狀鉚接、折邊鑲嵌包覆等，與加工工件進展點接觸，以全的理念優(yōu)化設計，將塑料件與金屬件或其它不行焊接材質(zhì)的組件鉚接裝配成一體，鉚接面光滑度好，成形速度快，不易龜裂脆化、美觀、結(jié)實，減化了生產(chǎn)工藝、降低材料消耗、極大地提高產(chǎn)品質(zhì)量、牢靠性和生產(chǎn)效率，有效地延長使用壽命，具有工藝先進、構(gòu)造合理、無震驚、無噪音、無污染、加工質(zhì)量高等優(yōu)點，廣泛適用于宇航軍工，電子電器，儀器儀表，微動開關(guān)閥門，汽車配件，家用電器，五金等行業(yè)生產(chǎn)與裝配，確保產(chǎn)品的高性能和低本錢，即使在極其惡劣的自然環(huán)境和劇烈振動的PHASA積二十年的塑料熱鉚接工藝設計生產(chǎn)閱歷，為客戶量身定做的專業(yè)設備、配套工裝模具，系統(tǒng)全面的客戶培訓打算，完善的售后效勞體系與強有力的技術(shù)支持，供給長期牢靠的設備保障和連續(xù)不斷的技術(shù)升級。柔韌性〔硬度〕、化學構(gòu)造。聚合物構(gòu)造非結(jié)晶聚合物分子排列無序、有明顯的使材料逐步變軟、熔化及至流淌的溫度〔Tg玻璃化溫度〕。這類樹脂通常能有效傳輸超音速振動并在相當廣泛的壓力/振幅范圍內(nèi)實現(xiàn)良好的焊接?！睺m熔化溫度能吸取局部高頻機械振動。所以此類聚合物是不易于將超聲波振動能量傳至壓合面，幫要求更高的振幅。需要很高的能量〔高熔化熱度〕才能把半結(jié)晶型的構(gòu)造打斷從而使材料從結(jié)晶狀態(tài)變?yōu)檎沉鳡顟B(tài)，這也打算了這類材料熔點的明顯性，熔化的材料一旦離開熱源，溫度有所降低便會導致材料的快速凝固。所以必需考慮這類材料的特別性〔例如：高振幅、接合點的良好設計、與超音夾具的有效接觸、及優(yōu)良的工作設備〕才能取得超聲波焊接的成功。聚合物：熱塑性與熱固性將單體結(jié)合在一起的過程稱為“聚合”。聚合物根本可分為兩大類：熱塑性和熱固性。熱塑性材料加熱成型后還可以重再次軟化和成型，基所經(jīng)受的只是狀態(tài)的變化而已-這種特性使打算了熱塑性材料超音波壓合的適應性。熱固性材料是通過不行逆反的化學反響生成的，再次加熱或加壓均不能使已成型的熱固性產(chǎn)品軟化，所以傳統(tǒng)上始終認為熱固性材料是不適合使用超音波的。熔化溫度聚合物的熔點越高，其焊接所需的超音波能量越多.硬度〔彈力系數(shù)〕材料的硬度對其是否能有效傳輸超音速振動是很有影響的?？偟恼f來，愈硬的材料其傳導力愈強。以超聲波頻率振動的焊頭，在預定的時間及壓力下，磨擦生熱，令塑膠接面相互熔合，既結(jié)實，又便利快捷超聲波埋插：由焊頭送到金屬及塑膠間的超聲波震驚，磨擦生熱令塑膠接觸面熔化，使金屬椿擠入塑膠孔內(nèi)。超聲波鉚接，成形包覆：塑膠件上的梢子，通過金屬件的孔，以高震幅焊頭震驚梢端，使其熔解，順著焊頭的接觸面變?yōu)殂T釘外形，將金屬板鉚住超聲波點焊令兩層塑膠板熔接。塑料材料：見附頁：二.超聲波塑料焊接的相容性和適應性：熱塑性塑料,由于各種型號性質(zhì)不同,造成有的簡潔進展超聲焊接,有的不易焊接.如圖表中黑方塊表示兩種塑料的相超聲波焊接的焊口設計：,最終傳至兩半的結(jié)合處或界面上.在此,振動能量轉(zhuǎn)換成熱能,用以熔化塑料.當振動停頓后,塑料在壓力下固化,在結(jié)合面上產(chǎn)生焊接.兩個結(jié)合外表的設計,對于獲得最正確焊接結(jié)果來說是格外重要的.有各種各樣的連接設計,每一種都有特色和優(yōu)點.各種設計的使用取決于很多因素,例如塑料類型、零件幾何外形、焊接的要求〔即粘性、強度、密封等〕.夾具裝置：塑料超聲波焊接的一個重要因素是夾具裝置.夾具裝置的主要用途是固定零件,使之與焊接頭對準,同時對組合件提供適當?shù)闹?,因此設計夾具時必須加以考慮.某些用途,例如鉚接和嵌插,要求在焊接頭接觸區(qū)下面有堅硬的承托裝置.鋁質(zhì)的夾具裝置可供給必要的剛度,可以鍍鉻來防止零件消滅疤痕和提高耐磨性.在一些用途中,夾具必需具有肯定程度的彈性以保證在連結(jié)區(qū)產(chǎn)生異相狀態(tài).異相狀態(tài)一般在最差的結(jié)合處消滅,這是待焊接的范圍；不過,由于某些零件材料和幾何外形,結(jié)合的兩半可能合成一整體,上下同時振動,假設這種狀態(tài)消滅,將承槽由剛性材料改為彈性材料,或者將硬度計由軟性材料改為另一種材料,往往足以在連結(jié)區(qū)重建立異相狀態(tài).簡潔的試驗性夾具可用木料、環(huán)氧樹脂或熟石膏建筑.對于更周密、更長壽命的夾具將要用鋁、鋼、黃銅、鑄塑尿烷,或其它的彈性材料.夾具設計范圍廣,從快速拆卸夾具到簡潔的金屬板均有.應用的要求和生產(chǎn)率通常打算夾具的設計。上圖表示簡潔的對接焊連接和有能量導向局部的抱負連接的時間--溫度曲線.能量導向局部允許快速焊接,同時到達最大的強度.在導向局部的材料如圖示在整個結(jié)合區(qū)內(nèi)流淌.上圖表示焊前按要求比例設計能量導向局部改進對接焊與導致的材料流淌.工件尺寸的選擇應是如圖示能量導向局部熔化后足夠分布于結(jié)合面之間,通常,0.010英寸〔0.25毫米〕.對于某些需要高能量的樹脂,即結(jié)晶型、低剛度或高熔化溫度的非晶型〔例如聚碳酸酯、聚砜〕樹脂,需要較大的能量定向局部,其最小高度為0.020英寸〔0.5毫米〕。在工件之間對齊的方法,例如銷釘和插口,應包括在工件設計中。必需指出,,以符合超聲波焊接的要求。要避開：能量導向局部設計的典型錯誤是將結(jié)合面削成45度的斜面.上圖表示這樣做的結(jié)果.上圖表示便于對齊的階梯式連接.這種連接設計適合于在側(cè)面不宜有過多的熔體或溢料之場合榫槽連接法：主要用于焊接和防止內(nèi)外燒化.不過,需要保持榫舌兩側(cè)的間隙使模制較困難.錐度可依據(jù)模塑實踐閱歷進展修改,但必需避開在零件之間產(chǎn)生任何障礙。上圖表示適用于超聲波焊接的各種根本能量導向連接法,這些可作為典型連接局部的參考,對具體用途應稍作修改。上圖表示需要嚴密封接時所用的剪切連接法,特別適合于晶型樹脂〔尼龍、聚甲醛、熱塑性聚酯、聚乙烯、聚丙烯和聚苯硫〕.由于晶型樹脂從固態(tài)到熔化轉(zhuǎn)變快速、溫度范圍窄、能量導向式連接就不是最正確方法,緣由是來自導向局部的熔融樹脂在它能與相結(jié)合的外表熔合之前會快速凝固.S塑料ABS塑料化學名稱：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物英文名稱:Acrylonitrile Butadiene 比重:1.05克/立方厘米成型收縮率:0.4-0.7%200-240℃枯燥條件：80-90℃2小時工作溫度：-50~+70℃特點：1、綜合性能較好,沖擊強度較高,,.2、與372有機玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可外表鍍鉻,.3、有高抗沖、高耐熱、阻燃、增加、透亮等級別。4、流淌性比HIPS差一點，比PMMA、PC等好，柔韌性好。用途：適于制作一般機械零件,減磨耐磨零件,傳動零件和電訊零件.成型特性：無定形料,流淌性中等,吸濕大,必需充分枯燥,外表要求光澤的塑件須長時間預熱枯燥 80-90度,3小時.,高模溫,但料溫過高易分解(>270度).對精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,.,模溫宜取60-80度.3、如需解決夾水紋，需提高材料的流淌性，實行高料溫、高模溫，或者轉(zhuǎn)變?nèi)胨坏确椒ā?、如成形耐熱級或阻燃級材料，生產(chǎn)3-7天后模具外表會殘存塑料分解物，導致模具外表發(fā)亮，需對模具準時進展清理，同時模具外表需增加排氣位置。ABS樹脂是目前產(chǎn)量最大，應用最廣泛的聚合物，它將PS，SAN，BS的各種性能有機地統(tǒng)一起來，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，BS代表苯乙烯。ABS工程塑料一般是不透亮的，外觀呈淺象牙色、無毒、無味，兼有韌、硬、剛的特性，燃燒緩慢，火焰呈黃色，有黑煙，燃燒后塑料軟化、燒焦，發(fā)出特別的肉桂氣味，但無熔融滴落現(xiàn)象。ABS工程塑料具有優(yōu)良的綜合性能，有極好的沖擊強度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學藥品性、染色性，成型加工和機械加工較好。 ABS樹脂耐水、無機鹽、堿和酸類，不溶于大局部醇類和烴類溶劑，而簡潔溶于醛、酮、酯和某些氯代烴中。ABS工程塑料的缺點：熱變形溫度較低，可燃，耐候性較差。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物ABS局部牌號介紹品名型號產(chǎn)地熔指g/10min 特性及用途9715A 吉化16,家電,電子產(chǎn)品外殼配件,玩具,日用品等行業(yè)及產(chǎn)品.0215A 吉化20,家電,電子產(chǎn)品外殼配件,玩具,日用品等行業(yè)及產(chǎn)品.750大慶石化4.5 具有易流淌性,OA設備,雜貨等.301蘭化1.3-2.3 適合于一般的各種機殼部件,家用電器,燈具,雜品.510遼寧華錦2.5 用于汽車,家電,電子產(chǎn)品外殼配件,玩具,日用品等行業(yè)及產(chǎn)品.757K 鎮(zhèn)江奇美4.2 電視機前殼，復印機外殼，機機殼，化裝品盒707K 鎮(zhèn)江奇美1.9 機外殼，燈座，玩具，辦公室用品，家電按鈕。757 臺灣奇美1.8 電視機前殼，復印機外殼，機機殼，化裝品盒747原白臺灣奇美0.8 安全帽，摩托車檔板，鞋后跟，雪地運動用品等747