塑料焊接工藝

塑料焊接工藝第1頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月一、焊接的定義和特點(diǎn)采用加熱和加壓或其他方法,使熱塑性塑料制品的兩個(gè)或多個(gè)表面融合成一個(gè)整體的方法,稱為塑料焊接.不言而喻,凡加熱能熔融冷卻后又能保持一定強(qiáng)度的塑料,即熱塑性塑料都可以進(jìn)行焊接.在高溫下很不穩(wěn)定的熱塑性塑料當(dāng)屬例外.焊接時(shí)可以使用焊條,也可以不用焊條.熱塑性塑料的性能隨溫度的變化而迅速變化,在不同溫度下,不同塑料材料狀態(tài)的具體變化并不一致,但總的趨勢是一樣的.

第2頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月一、焊接的定義和特點(diǎn)焊接是在粘流狀態(tài)下進(jìn)行的,而且其可焊接性往往處于熔融的最高點(diǎn).但是這種狀態(tài)的溫度范圍關(guān)不大,僅限于在分解剛開始之前,因而應(yīng)嚴(yán)格掌握焊接溫度并盡快完成焊接作業(yè)第3頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月二、焊接工藝的三個(gè)要素:溫度、壓力、時(shí)間..溫度:聚合物的自貼力與其所處的物理狀態(tài)有關(guān),其物理狀態(tài)首先取決于溫度.當(dāng)結(jié)晶型聚合物在玻璃態(tài)時(shí),即使相互接觸保持很長時(shí)間,兩個(gè)接觸表面之間也不會(huì)粘合,而當(dāng)聚合物轉(zhuǎn)化為粘流狀態(tài)時(shí),其集合強(qiáng)度便接近聚合物的內(nèi)聚力.此時(shí)所得到的焊接接頭就不會(huì)有明顯的分界線.第4頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月焊焊接工藝的三個(gè)要素:溫度、壓力、時(shí)間.壓力:升高溫度可使分子之間相互作用,但實(shí)踐證明僅僅是溫度得到要求而不會(huì)給壓力,仍然不能形成高強(qiáng)度的接頭,不管是熱氣焊接還是熱板接觸焊接,除溫度以外形成接頭的另一個(gè)必要條件,是讓焊件的兩個(gè)表面層接近到一定的距離這就必須施加壓力,在壓力作用下不僅可以使其距離達(dá)到要求,還可以使焊接區(qū)的聚合物得到流動(dòng)、攪動(dòng),使不平坦之處得到補(bǔ)償,排除防礙大分子相互作用的弱界石層（聚合物表面的氧化部分、污染物、空氣等）,從而獲得高強(qiáng)度的接頭.第5頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月四、焊接工藝的三個(gè)要素:溫度、壓力、時(shí)間時(shí)間:隨著焊接時(shí)間的增加,強(qiáng)度會(huì)逐漸提高最后達(dá)到一個(gè)限度,因此為了得到足夠強(qiáng)度的接頭必須保持足夠的焊接時(shí)間第6頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月三、塑料焊接的方法及優(yōu)點(diǎn)與不足焊接完成以后,焊件被連接的十分牢固.但正因如此,在需要膨脹或收縮之處應(yīng)預(yù)先有所考慮.焊接是不可拆卸的連接方法.如果必須現(xiàn)場焊接,而現(xiàn)場因某種原因無法進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí),此方法就不可取.操作人員需要有相當(dāng)高的技術(shù)水平,對于進(jìn)行非自動(dòng)化的熱氣焊接和熱工具焊接尤為如此.與粘接相比因局部需要加熱,應(yīng)力集中局部變形等問題難以避免,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成裂縫及滲漏,此外厚度懸殊焊件的焊接也難以實(shí)現(xiàn).第7頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月三、塑料焊接的方法及優(yōu)點(diǎn)與不足焊接是一種最經(jīng)濟(jì)而又迅速有效的連接方法.當(dāng)塑料件需要在長度上大尺寸連接時(shí)尤為如此.通常不需要特殊的對接配件.非標(biāo)準(zhǔn)的制品也很容易制作.可以做到均勻連接,接縫性能可與母材相同.持續(xù)的焊接可得到很緊密的接縫.在接縫的表面可以做到光潔平整.在焊接作業(yè)完成時(shí),制品幾乎可以立即投入使用.塑料焊接無需鉆孔沒有切紋,因此不會(huì)降低強(qiáng)度.焊接是一種最經(jīng)濟(jì)而又迅速有效的連接方法.當(dāng)塑料件需要在長度上大尺寸連接時(shí)尤為如此.第8頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月四、焊接工藝的分類和選擇分類超聲波焊接、振動(dòng)焊接、旋轉(zhuǎn)焊接等皆為機(jī)械摩擦焊接,可歸為機(jī)械加熱焊接.第9頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月熱工具加熱氣體加熱高頻加熱混合氣體加熱惰性氣體加熱熱氣體加熱熱塑性塑料焊接火加熱電加熱機(jī)械加熱第10頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月四、焊接工藝的分類和選擇選擇焊接工藝的選擇一般憑經(jīng)驗(yàn),或先做試驗(yàn)而后確定.現(xiàn)在可以依據(jù)較為可靠的焊接理論,運(yùn)用已經(jīng)掌握的基本要素和加工參數(shù)并考慮施工現(xiàn)場的狀況,為給定的焊接對象選擇恰當(dāng)?shù)暮附臃椒?第11頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月五、熱氣焊接熱氣焊接

壓縮空氣（或惰性氣體）經(jīng)過焊槍的加熱器被加熱到焊接塑料所需要的溫度,然后用這種經(jīng)過預(yù)熱的氣體加熱焊件和焊條,使之達(dá)到粘稠狀態(tài).在不大的壓力下使之結(jié)合,這種方法與金屬的氣焊頗為相似,只是無需讓焊條溶融為珠粒.

第12頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月五、熱氣焊接熱氣焊接的優(yōu)點(diǎn)是工具簡單,價(jià)廉操作方便通用性強(qiáng).不僅能焊接輕型制件也可焊接重型設(shè)備,還可以用來做臨時(shí)點(diǎn)焊.與接觸焊接相比對零件相互配合的要求較底,熔融的熱塑性塑料不會(huì)粘在工具上.第13頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月五、熱氣焊接熱氣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、ABS、聚碳酸脂、氯化聚醚、氯化聚乙烯、聚四氟乙烯等塑料焊接.對于有機(jī)玻璃,因焊接強(qiáng)度不高（焊接系數(shù)很少超過百分之50）,且有強(qiáng)度很高的適用粘接方法,故一般不采用熱氣焊接的方法.熱氣焊接適用于厚度大于1.5㎜的材料,包括板材、管材等.手工熱氣焊接最適用與象角、短縫、小半徑弧型接頭等難焊接頭.第14頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月五、熱氣焊接1.焊接工藝熱氣焊接的焊縫強(qiáng)度,主要取決于焊件焊條的塑料種類,焊縫結(jié)構(gòu)待焊材料的機(jī)械加工質(zhì)量和焊接技術(shù)等諸多因素.第15頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月五、熱氣焊接焊縫結(jié)構(gòu)的選擇

焊縫結(jié)構(gòu)應(yīng)該根據(jù)焊件的厚度,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使用場合,焊接操作的方便及經(jīng)濟(jì)性等加以選擇.接頭應(yīng)盡可能的少,兩條焊縫必須錯(cuò)開100㎜以上,以免影響強(qiáng)度.A值取決于材料的厚度和對焊縫強(qiáng)度的要求,越接近90度焊縫強(qiáng)度越高,但就同一個(gè)A值來說材料愈厚焊接工作越大試驗(yàn)證明A大于60度焊縫就已具有足夠的強(qiáng)度.第16頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月五、熱氣焊接對于薄板,可以選擇較大的A值,對于厚板則宜取較小值.聚四氟乙烯所取角度應(yīng)較大,當(dāng)板厚1.5—2㎜時(shí)為120度.板厚為6—22㎜時(shí)應(yīng)為90度.V型和X型焊縫一般用于平面的對接,考慮到焊接時(shí)可能出現(xiàn)的應(yīng)力以及出現(xiàn)焊條的尺寸大于或等于5㎜時(shí),應(yīng)采用V型焊縫而不用X型焊縫.當(dāng)板厚大于5㎜且只能單面焊接時(shí),采用V型焊縫此屬特殊情況.T型連接可以采用單面夾角或雙面夾角焊縫,也可采用V型焊縫或K型雙面夾角焊縫.第17頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月五、熱氣焊接沒有倒角的夾角接縫,不產(chǎn)生凹槽故易于折斷,強(qiáng)度也不如V型和X型焊縫.通過倒角可以增加焊縫接觸面,保證焊接面緊密結(jié)合.所以對要求高強(qiáng)度的夾角焊縫推薦采用雙夾角X型焊縫.這種焊縫完全能經(jīng)受拉伸、壓縮和彎曲的負(fù)荷.只要焊接面能夠倒角就應(yīng)采用單V型焊接.多塊板的連接就是多條焊縫的焊接.第18頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月五、熱氣焊接愛管道和熔面上焊接法蘭時(shí),可以借助法蘭結(jié)合縫采用夾角T型焊縫.只要焊接完全就可以保證強(qiáng)度,但是如果要求高強(qiáng)度則不可采用次種焊縫.不管焊縫如何處理（鏟平不鏟平或蓋板搭接）X型焊縫系數(shù)均比V型焊縫高百分之10以上,而且在焊接同樣厚度材料時(shí)X型焊縫需用的焊條只有V型焊縫的一半,焊接量就相對減少,所以無論從強(qiáng)度還是經(jīng)濟(jì)上來考慮都應(yīng)優(yōu)先選用X型焊縫.第19頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月六、粘接在粘接劑的作用下,將被粘物表面連接在一起的過程.稱為粘接或膠結(jié).用粘接的方法可以使小的簡單的部件做成大的或復(fù)雜的構(gòu)件,借以彌補(bǔ)模塑制品的不足,此外,粘接還可以用于點(diǎn)綴.裝飾修殘補(bǔ)缺.與焊、鉚、螺栓等連接方法相比粘接有以下一些優(yōu)點(diǎn).第20頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月六、粘接一般焊接,只能連接同種熱塑性塑料材料粘接方法,則不僅可以用于連接不同品種的塑料,而且,可以用來連接塑料和非塑料材料.由于有這許多優(yōu)點(diǎn),塑料的粘接作業(yè)已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸?shù)雀餍懈鳂I(yè),乃至日常生活中,獲得了廣泛的應(yīng)用.然而,粘接也有不足之處.例如,粘合劑一般易燃,有些還有毒;有些（不全部）粘合劑,在粘接時(shí)要加熱和加壓,所需夾具和設(shè)備較為復(fù)雜,故限制了大型和復(fù)雜制件的粘接,有些材料,在粘接前需進(jìn)行表面處理;要獲得充分的強(qiáng)度,所需時(shí)間較長;在光、熱、空氣及其他因素的影響下,粘合劑層會(huì)產(chǎn)生老化,影響其使用壽命.

第21頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月六、粘接通過粘附作用,能使被粘物結(jié)合在一起的物質(zhì),稱為粘合劑.工藝簡單,易于掌握,勞動(dòng)強(qiáng)度小,生產(chǎn)效率高,成本底;無需鉆孔,不用局部加熱,接頭應(yīng)力分布均勻,消除了焊、鉚、螺栓連接的應(yīng)力集中現(xiàn)象,提高了連接強(qiáng)度,允許采用薄壁結(jié)構(gòu),而且,表面平整,外觀整潔,還可