Для разных пластиковых изделий требуются разные процессы сварки пластмасс.
Пластиковый продукт может состоять из нескольких материалов или компонентов. Для комбинирования компонентов могут использоваться механические крепежи, клеи и сварочные процессы. Среди трех способов соединения процесс сварки дает лучший результат, и существуют различные формы сварки. В зависимости от материалов, размеров и применения могут использоваться разные сварочные процессы.
Механические крепежи, клеи и сварочные процессы могут соединить эти два конструкционных пластика. Механические крепежные элементы могут быстро соединить два компонента, но герметичность соединения плохая, и местное напряжение также может вызвать разделение полимерного материала.
Клеи могут обеспечивать хорошие свойства и образовывать швы с отличной герметичностью. Однако с адгезивами трудно обращаться, и они медленно затвердевают. В то же время, когда клей используется для склеивания, требуется подготовка шва и чистота поверхности.
Сварка позволяет получить прочный шов с механическими свойствами, близкими к свойствам основного материала. Сварка пластмасс ограничивается термопластичными полимерами, потому что термопластичные материалы можно размягчить при нагревании. После затвердевания термореактивные полимеры нельзя размягчить при нагревании. По сравнению с металлами, термопластичные полимеры требуют меньше тепла для сварки.
Процессы сварки пластмасс можно разделить на две категории:
1. Механический мобильный сварочный процесс: ультразвуковая сварка, сварка трением и вибрационная сварка.
2. Процесс сварки с внешним нагревом: сварка горячей пластиной, сварка горячим газом и сварка имплантатов.
Ультразвуковая сварка
Ультразвуковая сварка использует механическую высокочастотную вибрацию для образования швов. Собираемые детали зажимаются между колеблющейся сварочной головкой и неподвижной сварочной головкой под давлением, а затем под прямым углом к контактной поверхности и получают ультразвуковые колебания с частотой 20-40 кГц. Переменное высокочастотное напряжение генерирует тепло на стыке стыка, чтобы сформировать высококачественный сварной шов. Инструменты, используемые в этом процессе, очень дороги, поэтому их целесообразно использовать при больших объемах производства.
Этот метод сварки подходит только для небольших деталей, длина сварки которых не превышает нескольких сантиметров. Области применения включают сварочные клапаны и процедуры проверки медицинского оборудования, ящиков, автозапчастей, корпусов пылесосов и т. Д. На многоголовочных машинах.
Сварка трением
Термопластическая сварка трением (также называемая" вращательная сварка") имеет тот же принцип, что и сварка металла. В этом процессе сварки одна подложка фиксируется, а другая вращается с контролируемой угловой скоростью. Когда детали прижимаются друг к другу, тепло от трения заставляет полимер плавиться, и после охлаждения образуется сварной шов. К основным параметрам сварки относятся: скорость вращения, давление трения, давление ковки, время сварки и длина плавления.
Сварка трением обеспечивает отличное качество сварки, процесс сварки прост, а повторяемость высокая. Однако из-за простоты процесса он подходит только для приложений, где хотя бы одна часть является круглой и не требует углового выравнивания.
Вибрационная сварка
Вибрационная сварка также называется линейной сваркой трением. Две термопластические детали трутся друг о друга при соответствующем давлении, частоте и амплитуде, пока не будет произведено достаточно тепла для расплавления полимера. После прекращения вибрации детали выравниваются друг относительно друга, и расплавленный полимер затвердевает, образуя сварной шов. Вибрационная сварка аналогична вращательной сварке, разница в том, что движение является линейным, а не вращательным. Этот метод сварки очень быстр, частота вибрации обычно составляет от 100 до 240 Гц, а амплитуда - от 1 мм до 5 мм.
Основное преимущество этого процесса сварки заключается в том, что он позволяет сваривать большие и сложные линейные детали с высокой скоростью. Другие преимущества включают в себя: возможность сваривать несколько деталей одновременно, сварочные инструменты просты, и можно сваривать почти все термопластические материалы, включая детали, полученные литьем под давлением, экструдированные детали, детали, полученные выдувным формованием, термоформованные детали, вспененные детали и штампованные детали. Они в основном используются в автомобильной и бытовой промышленности.