塑料焊接

发布日期:[08-11-27 16:20:09] 浏览人次:[]

,会引起较大损伤和变形,以及不理想的熔接效果。

在焊头表面有损伤纹,或其形状与塑料件配合有少许差异的情况下,焊接时,会在塑料件表面留下伤痕。避免方法是:在焊头与塑料件表面之间垫薄膜(例如PE膜等)。

焊接线的设计

2 焊接线的设计
焊接线是超声波直接作用熔化的部分,其基本的两种设计方式:
○1 能量导向
○2 剪切设计
2.1能量导向
能量导向是一种典型的在将被子焊接的一个面注塑出突超三角形柱,能量导向的基本功能是:集中能量,使其快速软化和熔化接触面。能量导向允许快速焊接,同时获得最大的力度,在这种导向中,其材料大部分流向接触面,能量导向是非晶态材料中最常用的方法。
能量导向柱的大小和位置取决于如下几点:
○1 材料
○2 塑料件结构
○3 使用要求
图7所示为能量导向柱的典型尺寸,当使用较易焊接的材料,如聚苯乙烯等硬度高、熔点低的材料时,建议高度最低为0.25mm。当材料为半晶体材料或高温混合树脂时(如聚乙碳),则高度至少要为0.5mm,当用能量导向来焊接半晶体树脂时(如乙缩荃、尼龙),最大的连接力主要从能量柱的底盘宽带度来获得。


没有规则说明能量导向应做在塑料件哪一面,特殊情况要通过实验来确定,当两个塑料件材质,强度不同时,能量导向一般设置在熔点高和强度低的一面。
根据塑料件要求(例如水密、气密性、强度等),能量导向设计可以组合、分段设计,例如:只是需要一定的强度的情况下,分段能量导向经常采用(例如手机电池等),如图8所示。


2.2能量导向设计中对位方式的设计
上下塑料件在焊接过程中都要保证对位准确,限位高度一般不低于1mm,上下塑料平行检动位必须很小,一般小于0.05mm,基本的能量导向可合并为连接设计,而不是简单的对接,包括对位方式,采用能量导向的不同连接设计的例子包括以下几种:
插销定位:图9所示为基本的插销定位方式,插销定位中应保证插销件的强度,防此超声波震断。

台阶定位:图10所示为基本的台阶定位方式,如h大于焊线的高度,则会在塑料件外部形成一条装饰线,一般装饰线的大小为0.25mm左右,创出更吸引人的外观,而两个零件之间的差异就不易发现。

图11所示台阶定位,则可能产生外溢料。图12所示台阶定位,则可能产生内溢料。图13所示台阶定位为双面定位,可防止内外溢料。

○1 企口定位:如图14所示,采用这种设计的好处是防止内外溢料,并提供校准,材料容易有加强密封性的获得,但这种方法要求保证凸出零件的斜位缝隙,因此使零件更难能可贵于注塑,同时,减小于焊接面,强度不如直接完全对接。

○2 底模定痊:如图15所示,采用这种设计,塑料件的设计变得简单,但对底模要求高,通常会引致塑料件的平行移位,同时底模固定太紧会影响生产效果。

○3 焊头加底模定位:如图16所示,采用这种设计一般用于特殊情况,并不实用及常用。
○4 其它情况:
A:如图17所示,为大型塑料件可用的一种方式,应注意的是下支撑模具必须支撑住凸缘,上塑料件凸缘必须接触焊头,上塑料件的上表面离凸缘不能太远,如必要情况下,可采用多焊头结构。
B:如连接中采用能量导向,且将两个焊面注成磨砂表面,可增加摩擦和控制熔化,改善整个焊接的质量和力度,通常磨砂深度是0.07mm-0.15mm。

C:在焊接不易熔接的树脂或不规则形状时,为了获得密封效果,则有必要插入一个密封圈,如图18所示,需要注意的是密封圈只压在焊接末端。图19所示为薄壁零件的焊接,比如热成形的硬纸板(带塑料涂层),与一个塑料盖的焊接。
2.3剪切式设计
在半晶体塑料(如尼龙、乙缩醛、聚丙烯、聚乙烯和热塑聚脂)的熔接中,采用能量导向的连接设计

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