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塑料焊接只需知道两件事

2021-03-06 03:26:41

要想解决焊接质量问题，不单单要采用DOE试验方法以优化参数，更重要的是抓住影响焊接的关键两要素——热量和压力。

近期一周在客户现场解决塑料超声波焊接泄露问题。气密泄露不良率高，给客户造成很大的损失。细想整个试验过程以及走过的弯路，得到一个结论：要想解决焊接质量问题，不单单要采用DOE试验方法以优化参数，更重要的是抓住影响焊接的关键两要素——热量和压力。

只需要正确的控制好这两个要素：热量和压力，就可以将塑料零件焊接在一起。获得良好的焊接效果。为了方便大家理解，我这里以热板焊接为例。对于不熟悉热板焊接人来说，可以查看我以前的文章。热板焊接过程简单的说是，两个部件与加热板接触，部件表面变热熔化。撤走加热板并将两部件推到一起直到它们彼此粘合。我们来看一看如何控制热板焊接中的热量和压力。

其余焊接过程，如超声波焊接、振动摩擦焊接、激光焊接、红外焊接、热气焊接本质上是类似。遇到问题时，可以采用相同的分析方法。

热量

您需要精准控制热量传导到塑料部件的焊接表面，促使它们变成半熔化状态。热量太少，焊缝表面不会熔化，没强度也没有密封性。太多的热量，则会燃烧降解材料，削弱其机械性能和气密效果。



热板温度>>>





是指与塑料部件接触的加热板的温度。热力学告诉我们，加热板和塑料部件之间的温差越大，热量传递的速度就越快。因此，热板温度会影响加热零件的速度。


熔化时间>>>



是塑料部件与加热板接触时间。部件与加热板接触的时间越长，就有更多的时间让热量渗入零件的焊接表面。


转换工位时间>



是指加热板离开两部件，直至两部件相互压紧开始焊接/密封之间的时间。当部件焊接表面从加热板上移除时，焊接表面开始冷却。因此，您需要快速完成该步骤，以减少热量损失。缩短转换工位时间，还有助于防止在熔融阶段需要额外的加热，从而降低部件过热降解的风险。


压力

现在焊接表面有了足够的热量，你需要对焊接区域施加适当的压力。如果施加的压力过小，熔化的表面就不会相互混合，在焊接表面形成的分子键也会更少。如果你推得太猛，你会挤出大部分半熔化的材料，在焊缝处留下很少的粘结。我们称之为“冷焊缝”。控制焊接压力有两种方法。


深度控制>>>


适用于各种焊接工艺。理论很简单：焊接深度越大，组件所承受的压力越大。这是因为焊接接头中的材料温度随着深度逐渐变冷，因此越深入零件，越硬压力就越大。


力控制>>>


自从伺服驱动的热板焊接兴起以来，力控制才得以实现。正确焊接所需的力大小取决于焊接接头的总面积。较大的部件需要更大的力。零件越小，力越小。

看看有多简单？你所需要关注的只是热量和压力。当然和所有事情一样，理论很简单，实际却很复杂让人焦头烂额。但是你要牢记的是，影响焊接的所有其它因素，都是因为直接或者间接影响了这两个要素，导致焊接质量发生改变。