塑料焊接工艺

1、塑料焊接工艺 冯贵 一、焊接的定义和特点 采用加热和加压或其他方法,使热塑性塑料制品的两个或多 个表面融合成一个整体的方法,称为塑料焊接.不言而喻,凡 加热能熔融冷却后又能保持一定强度的塑料,即热塑性塑料 都可以进行焊接.在高温下很不稳定的热塑性塑料当属例外. 焊接时可以使用焊条,也可以不用焊条.热塑性塑料的性能 随温度的变化而迅速变化,在不同温度下,不同塑料材料状 态的具体变化并不一致,但总的趋势是一样的. 一、焊接的定义和特点 焊接是在粘流状态下进行的,而且其可焊接性往往 处于熔融的最高点.但是这种状态的温度范围关不 大,仅限于在分解刚开始之前,因而应严格掌握焊接 温度并尽快完成焊接作业

2、二、焊接工艺的三个要素:温度、压力、时间. .温度: 聚合物的自贴力与其所处的物理状态有关,其物理 状态首先取决于温度.当结晶型聚合物在玻璃态时, 即使相互接触保持很长时间,两个接触表面之间也 不会粘合,而当聚合物转化为粘流状态时,其集合强 度便接近聚合物的内聚力.此时所得到的焊接接头 就不会有明显的分界线. 焊焊接工艺的三个要素:温度、压力、时间. 压力: 升高温度可使分子之间相互作用,但实践证明仅仅 是温度得到要求而不会给压力,仍然不能形成高强 度的接头,不管是热气焊接还是热板接触焊接,除温 度以外形成接头的另一个必要条件,是让焊件的两 个表面层接近到一定的距离这就必须施加压力,在 压力作

3、用下不仅可以使其距离达到要求,还可以使 焊接区的聚合物得到流动、搅动,使不平坦之处得 到补偿,排除防碍大分子相互作用的弱界石层（聚 合物表面的氧化部分、污染物、空气等）,从而获 得高强度的接头. 四、焊接工艺的三个要素:温度、压力、时间 时间: 随着焊接时间的增加,强度会逐渐提高最后达到一 个限度,因此为了得到足够强度的接头必须保持足 够的焊接时间 三、塑料焊接的方法及优点与不足 焊接完成以后,焊件被连接的十分牢固.但正因如此, 在需要膨胀或收缩之处应预先有所考虑. 焊接是不可拆卸的连接方法.如果必须现场焊接,而 现场因某种原因无法进行焊接作业时,此方法就不 可取. 操作人员需要有相当高的技术

4、水平,对于进行非自 动化的热气焊接和热工具焊接尤为如此. 与粘接相比因局部需要加热,应力集中局部变形等 问题难以避免,严重时会造成裂缝及渗漏,此外厚度 悬殊焊件的焊接也难以实现. 三、塑料焊接的方法及优点与不足 焊接是一种最经济而又迅速有效的连接方法.当塑 料件需要在长度上大尺寸连接时尤为如此. 通常不需要特殊的对接配件.非标准的制品也很容 易制作. 可以做到均匀连接,接缝性能可与母材相同. 持续的焊接可得到很紧密的接缝. 在接缝的表面可以做到光洁平整. 在焊接作业完成时,制品几乎可以立即投入使用. 塑料焊接无需钻孔没有切纹,因此不会降低强度.焊 接是一种最经济而又迅速有效的连接方法.当塑料

5、件需要在长度上大尺寸连接时尤为如此. 四、焊接工艺的分类和选择 分类 超声波焊接、振动焊接、旋转焊接等皆为机械摩 擦焊接,可归为机械加热焊接. 热塑性塑 料焊接 火加热电加热机械加热 混合气体加 热 惰性气体加 热 热气体加热 热工具加热气体加热高频加热 四、焊接工艺的分类和选择 选择 焊接工艺的选择一般凭经验,或先做试验而后 确定.现在可以依据较为可靠的焊接理论,运 用已经掌握的基本要素和加工参数并考虑施 工现场的状况,为给定的焊接对象选择恰当的 焊接方法. 五、热气焊接 热气焊接 压缩空气（或惰性气体）经过焊枪的加热压缩空气（或惰性气体）经过焊枪的加热 器被加热到焊接塑料所需要的温度器被加

6、热到焊接塑料所需要的温度,然后用然后用 这种经过预热的气体加热焊件和焊条这种经过预热的气体加热焊件和焊条,使之使之 达到粘稠状态达到粘稠状态.在不大的压力下使之结合在不大的压力下使之结合,这这 种方法与金属的气焊颇为相似种方法与金属的气焊颇为相似,只是无需让只是无需让 焊条溶融为珠粒焊条溶融为珠粒. 五、热气焊接 热气焊接的优点是工具简单,价廉操作方便通用性 强.不仅能焊接轻型制件也可焊接重型设备,还可以 用来做临时点焊.与接触焊接相比对零件相互配合 的要求较底,熔融的热塑性塑料不会粘在工具上. 五、热气焊接 热气焊接主要用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙稀、 聚甲醛、等塑料的焊接.也可以用于聚苯乙烯

7、、 ABS、聚碳酸脂、氯化聚醚、氯化聚乙烯、聚四氟 乙烯等塑料焊接.对于有机玻璃,因焊接强度不高 （焊接系数很少超过百分之50）,且有强度很高的 适用粘接方法,故一般不采用热气焊接的方法.热气 焊接适用于厚度大于1.5的材料,包括板材、管材 等.手工热气焊接最适用与象角、短缝、小半径弧 型接头等难焊接头. 五、热气焊接 1.焊接工艺 热气焊接的焊缝强度,主要取决于焊件焊条的塑料 种类,焊缝结构待焊材料的机械加工质量和焊接技 术等诸多因素. 五、热气焊接 焊缝结构的选择 焊缝结构应该根据焊件的厚度焊缝结构应该根据焊件的厚度,结构特结构特 点使用场合点使用场合,焊接操作的方便及经济性等加焊接操作的

8、方便及经济性等加 以选择以选择.接头应尽可能的少接头应尽可能的少,两条焊缝必须错两条焊缝必须错 开开100 0以上以上, ,以免影响强度以免影响强度. . A A值取决于材料的厚度和对焊缝强度的值取决于材料的厚度和对焊缝强度的 要求要求, ,越接近越接近9090度焊缝强度越高度焊缝强度越高, ,但就同一但就同一 个个A A值来说材料愈厚焊接工作越大试验证明值来说材料愈厚焊接工作越大试验证明 A A大于大于6060度焊缝就已具有足够的强度度焊缝就已具有足够的强度. . 五、热气焊接 对于薄板,可以选择较大的A值,对于厚板则宜取较 小值.聚四氟乙烯所取角度应较大,当板厚1.52 时为120度.板厚

9、为622时应为90度. V型和X型焊缝一般用于平面的对接,考虑到焊接时 可能出现的应力以及出现焊条的尺寸大于或等于5 时,应采用V型焊缝而不用X型焊缝.当板厚大于5 且只能单面焊接时,采用V型焊缝此属特殊情况. T型连接可以采用单面夹角或双面夹角焊缝,也可 采用V型焊缝或K型双面夹角焊缝. 五、热气焊接 没有倒角的夹角接缝,不产生凹槽故易于折断,强度 也不如V型和X型焊缝. 通过倒角可以增加焊缝接触面,保证焊接面紧密结 合.所以对要求高强度的夹角焊缝推荐采用双夹角 X型焊缝.这种焊缝完全能经受拉伸、压缩和弯曲 的负荷. 只要焊接面能够倒角就应采用单V型焊接.多块板 的连接就是多条焊缝的焊接.

10、五、热气焊接 爱管道和熔面上焊接法兰时,可以借助法兰结合缝 采用夹角T型焊缝.只要焊接完全就可以保证强度, 但是如果要求高强度则不可采用次种焊缝. 不管焊缝如何处理（铲平不铲平或盖板搭接）X型 焊缝系数均比V型焊缝高百分之10以上,而且在焊 接同样厚度材料时X型焊缝需用的焊条只有V型焊 缝的一半,焊接量就相对减少,所以无论从强度还是 经济上来考虑都应优先选用X型焊缝. 六、粘接 在粘接剂的作用下,将被粘物表面连接在一起 的过程.称为粘接或胶结. 用粘接的方法可以使小的简单的部件做成大 的或复杂的构件,借以弥补模塑制品的不足,此外, 粘接还可以用于点缀.装饰修残补缺. 与焊、铆、螺栓等连接方法相

11、比粘接有以下一 些优点. 六、粘接 一般焊接,只能连接同种热塑性塑料材料粘接方法,则不 仅可以用于连接不同品种的塑料,而且,可以用来连接塑料 和非塑料材料. 由于有这许多优点,塑料的粘接作业已在工业、农业、 交通运输等各行各业,乃至日常生活中,获得了广泛的应用. 然而,粘接也有不足之处.例如,粘合剂一般易燃,有些还 有毒;有些（不全部）粘合剂,在粘接时要加热和加压,所需 夹具和设备较为复杂,故限制了大型和复杂制件的粘接,有 些材料,在粘接前需进行表面处理;要获得充分的强度,所需 时间较长;在光、热、空气及其他因素的影响下, 粘合剂层 会产生老化,影响其使用寿命. 六、粘接 通过粘附作用,能使被粘物结合在一起的物质,称为 粘合剂. 工艺简单,易于掌握,劳动强度小,生产效率高,成本 底; 无需钻孔,不用局部加热,接头应力分布均匀,消除