塑料热风焊接和感应焊接技术介绍
热风焊接
热风焊接有时称为热枪焊接。这种方法类似于金属的氧炔焰焊焊接,它是利用热气流来升高待焊面和焊条的温度,使焊条与母体融合而达到焊接的目的。
操作时,先将清洁焊面,然后用热空气流同时加热待焊面和焊条,这种焊接要求焊条和母体材料要相同,如焊接不同材料时,焊条应用两种材料和共混制品。焊条截面积通常为直径为3mm的圆柱形。当焊条软化发粘、尙未完全溶化时,就在粘稠状态下施加不大的压力,就使得焊条和母体熔融粘合在一起,冷却后形成焊缝。操作中必须控制气流温度、气流量、焊条位置及其在焊缝中移动、焊枪的位置及其运动等。焊接质量出了与以上因素有关,还取决于焊缝截面形式、材料厚度、焊条尺寸、焊枪喷嘴尺寸等因素。一般焊接的气体温度为200-300℃,气流量为15-60L/min。
焊枪主要有加热元件(电加热),引导气流的管道和喷嘴共同组成。电热元件功率为400-600W,喷嘴口径为3-6.5mm。热风焊接主要优点是设备简单,成本低,能用于连接各种大型复杂制品等,但操作周期长,不适应批量加工,焊接质量受到各种因素制约,难于控制,要取决于焊工的操作技能。
感应焊接
感应焊接与上面几种焊接方式不同。是将金属嵌件放在被粘合的塑料表面之间,并以适当的压力保护住它们暂时结合在一起,随后将其置于高频磁场内,使金属嵌件因感应生热以致使塑料溶化而接合,最后,通过冷却就可以取得塑料部件连接的效果,这种焊接方法称为感应焊接。对所有的热塑性塑料有效。
在焊接过程中,推向接合处的压力越高,塑料与金属件之间的接触越紧,塑料的温度上升越快对焊接也有利的。通常的压力0.6-0.7MPa。感应焊接是一种非常快速(一般为3-10s,还有的只要1s)和多样化的焊接方法,焊接强度在多数情况下都能符合使用要求。其缺点是:设备的投资高和焊接强度不如其他焊接方法的高。选择使用时应谨慎考虑。
热塑性塑料零件的焊接是基于分子链的扩散。它需要高温、压力和时间,以获得良好的机械连接。热塑性塑料中的聚合物分子具有线性或支化结构,分子之间不相互交联,易于发生相对滑动,因此通过利用热能等媒介物质、连续应力等均可使聚合物分子发生相对滑动或流动,而实现焊接途径。塑料焊接是一种基于自粘接过程的塑料连接工艺。塑料焊接的原理是从固态至液态的相变(熔化或溶解),然后在连接界面凝固。在一些焊接工艺中,有些材料会由于配合表面的压力从焊接区中挤出。材料外流的速度沿宽度方向为抛物线形状,由于熔流从中心至边缘的积聚,零件边缘的速度将增加。在焊接加工时,由于有剧烈的运动,两个焊件的表层分子相互扩散,表层消除,加长扩散时间,结合强度增强,分子间的吸引力作用于接触的表面,其表面结构与焊接的关系。塑料焊接的应用正在得到行业内外接受,是塑件制造过程中必不可少的加工手段,也是修补残缺的选择方法,在实际中选择应用。选择最佳焊接技术的决定性因素之一是每个零件的焊接成本。该成本取决于批量大小。对于各种塑料焊接技术,批量对每个零件的成本的影响不同。这意味着最经济的工艺还取决于批量大小。许多塑料焊接工艺操作正逐步趋于稳定,正发展为一项新型的塑料后加工行业,服务于社会和人类。