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塑料焊接工艺

发布日期:2020-08-19 18:05 作者:帝王棋牌 点击:

  塑料焊接工艺_机械/仪表_工程科技_专业资料。塑料焊接工艺 一. 焊接的定义和特点 采用加热和加压或其他方法,使热塑性塑料制品的两个或 采用加热和加压或其他方法 使热塑性塑料制品的两个或 多个表面融合成一个整体的方法,称为塑料焊接 不言而喻 多个

  塑料焊接工艺 一. 焊接的定义和特点 采用加热和加压或其他方法,使热塑性塑料制品的两个或 采用加热和加压或其他方法 使热塑性塑料制品的两个或 多个表面融合成一个整体的方法,称为塑料焊接 不言而喻 多个表面融合成一个整体的方法 称为塑料焊接.不言而喻 凡加 称为塑料焊接 不言而喻,凡加 热能熔融冷却后又能保持一定强度的塑料,即热塑性塑料都可以 热能熔融冷却后又能保持一定强度的塑料 即热塑性塑料都可以 进行焊接.在高温下很不稳定的热塑性塑料当属例外 进行焊接 在高温下很不稳定的热塑性塑料当属例外. 在高温下很不稳定的热塑性塑料当属例外 焊接时可以使用焊条,也可以不用焊条 热塑性塑料的性能 焊接时可以使用焊条 也可以不用焊条.热塑性塑料的性能 也可以不用焊条 随温度的变化而迅速变化,在不同温度下 不同塑料材料状态的具 随温度的变化而迅速变化 在不同温度下,不同塑料材料状态的具 在不同温度下 体变化并不一致,但总的趋势是一样的 体变化并不一致 但总的趋势是一样的. 但总的趋势是一样的 焊接是在粘流状态下进行的,而且其可焊接性往往处于熔 焊接是在粘流状态下进行的 而且其可焊接性往往处于熔 融的最高点.但是这种状态的温度范围关不大,仅限于在分解刚开 融的最高点 但是这种状态的温度范围关不大 仅限于在分解刚开 但是这种状态的温度范围关不大 始之前,因而应严格掌握焊接温度并尽快完成焊接作业 始之前 因而应严格掌握焊接温度并尽快完成焊接作业. 因而应严格掌握焊接温度并尽快完成焊接作业 塑料焊接的方法及优点 优点与不足 二. 塑料焊接的方法及优点与不足 1. 焊接是一种最经济而又迅速有效的连接方法 当塑料件需要在 焊接是一种最经济而又迅速有效的连接方法.当塑料件需要在 长度上大尺寸连接时尤为如此. 长度上大尺寸连接时尤为如此 2. 通常不需要特殊的对接配件 非标准的制品也很容易制作. 通常不需要特殊的对接配件.非标准的制品也很容易制作 非标准的制品也很容易制作 3. 可以做到均匀连接 接缝性能可与母材相同. 可以做到均匀连接,接缝性能可与母材相同 接缝性能可与母材相同 4. 持续的焊接可得到很紧密的接缝 持续的焊接可得到很紧密的接缝. 1 5.在接缝的表面可以做到光洁平整 在接缝的表面可以做到光洁平整. 在接缝的表面可以做到光洁平整 6.在焊接作业完成时 制品几乎可以立即投入使用 在焊接作业完成时,制品几乎可以立即投入使用 在焊接作业完成时 制品几乎可以立即投入使用. 7.塑料焊接无需钻孔没有切纹 因此不会降低强度 塑料焊接无需钻孔没有切纹,因此不会降低强度 塑料焊接无需钻孔没有切纹 因此不会降低强度. 8.焊接完成以后 焊件被连接的十分牢固 但正因如此 在需要膨胀 焊接完成以后,焊件被连接的十分牢固 但正因如此,在需 焊接完成以后 焊件被连接的十分牢固.但正因如此 在需要膨胀 或收缩之处应预先有所考虑. 或收缩之处应预先有所考虑 9.焊接是不可拆卸的连接方法 如果必须现场焊接 而现场因某种 焊接是不可拆卸的连接方法.如果必须现场焊接 焊接是不可拆卸的连接方法 如果必须现场焊接,而现场因某种 原因无法进行焊接作业时,此方法就不可取 原因无法进行焊接作业时 此方法就不可取. 此方法就不可取 10.操作人员需要有相当高的技术水平,对于进行非自动化的热气 操作人员需要有相当高的技术水平 对于进行非自动化的热气 操作人员需要有相当高的技术水平 焊接和热工具焊接尤为如此. 焊接和热工具焊接尤为如此 11.与粘接相比因局部需要加热 应力集中局部变形等问题难以避 与粘接相比因局部需要加热,应力集中局部变形等问题难以避 与粘接相比因局部需要加热 严重时会造成裂缝及渗漏,此外厚度悬殊焊件的焊接也难以实 免,严重时会造成裂缝及渗漏 此外厚度悬殊焊件的焊接也难以实 严重时会造成裂缝及渗漏 现. 焊接工艺的三个要素:温度 三.焊接工艺的三个要素 温度、压力、时间 焊接工艺的三个要素 温度、压力、时间. 1.温度 聚合物的自贴力与其所处的物理状态有关 其物理状态首 温度:聚合物的自贴力与其所处的物理状态有关,其物理状态首 温度 聚合物的自贴力与其所处的物理状态有关 先取决于温度.当结晶型聚合物在玻璃态时 即使相互接触保持很 先取决于温度 当结晶型聚合物在玻璃态时,即使相互接触保持很 当结晶型聚合物在玻璃态时 两个接触表面之间也不会粘合,而当聚合物转化为粘流状 长时间,两个接触表面之间也不会粘合 而当聚合物转化为粘流状 时间 两个接触表面之间也不会粘合 态时,其集合强度便接近聚合物的内聚力 此时所得到的焊接接头 态时 其集合强度便接近聚合物的内聚力.此时所得到的焊接接头 其集合强度便接近聚合物的内聚力 就不会有明显的分界线. 就不会有明显的分界线.压力 升高温度可使分子之间相互作用 但实践证明仅仅是温度 压力:升高温度可使分子之间相互作用 压力 升高温度可使分子之间相互作用,但实践证明仅仅是温度 得到要求而不会给压力,仍然不能形成高强度的接头 不管是热气 得到要求而不会给压力 仍然不能形成高强度的接头,不管是热气 仍然不能形成高强度的接头 焊接还是热板接触焊接,除温度以外形成接头的另 焊接还是热板接触焊接 除温度以外形成接头的另 2 一个必要条件,是让焊件的两个表面层接近到一定的距离这就必 一个必要条件 是让焊件的两个表面层接近到一定的距离这就必 须施加压力,在压力作用下不仅可以使其距离达到要求 还可以使 须施加压力 在压力作用下不仅可以使其距离达到要求,还可以使 在压力作用下不仅可以使其距离达到要求 焊接区的聚合物得到流动、搅动 使不平坦之处得到补偿,排除防 使不平坦之处得到补偿 焊接区的聚合物得到流动、搅动,使不平坦之处得到补偿 排除防 (聚合物表面的氧化部分、 污染物、 碍大分子相互作用的弱界石层 聚合物表面的氧化部分、 污染物、 空气等) 从而获得高强度的接头 从而获得高强度的接头. 空气等),从而获得高强度的接头 3.时间 随着焊接时间的增加 强度会逐渐提高最后达到一个限度 时间:随着焊接时间的增加 强度会逐渐提高最后达到一个限度, 时间 随着焊接时间的增加,强度会逐渐提高最后达到一个限度 因此为了得到足够强度的接头必须保持足够的焊接时间. 因此为了得到足够强度的接头必须保持足够的焊接时间 四.焊接工艺的分类和选择 焊接工艺的分类和选择 1.分类 分类 超声波焊接、振动焊接、旋转焊接等皆为机械摩擦焊接, 超声波焊接 、 振动焊接 、 旋转焊接等皆为机械摩擦焊接 可归为机械加热焊接. 可归为机械加热焊接 热塑性塑料焊接 火加热 电加热 机械加热 热工具加热 气体加热 高频加热 混合气体加热 惰性气体加热 热气体加热 3 2.选择 选择 接工艺的选择一般凭经验,或先做试验而后确定 或先做试验而后确定.现在可 焊 接工艺的选择一般凭经验 或先做试验而后确定 现在可 以依据较为可靠的焊接理论,运用已经掌握的基本要素和加工参 以依据较为可靠的焊接理论 运用已经掌握的基本要素和加工参 数并考虑施工现场的状况,为 数并考虑施工现场的状况 为给定的焊接对象选择恰当的焊接方 法. 五.热气焊接 热气焊接 压缩空气(或惰性气体) 压缩空气(或惰性气体)经过焊枪的加热器被加热到焊接 塑料所需要的温度,然后用这种经过预热的气体加热焊件和焊条 塑料所需要的温度 然后用这种经过预热的气体加热焊件和焊条, 然后用这种经过预热的气体加热焊件和焊条 使之达到粘稠状态.在不大的压力下使之结合 这种方法与金属的 使之达到粘稠状态 在不大的压力下使之结合,这种方法与金属的 在不大的压力下使之结合 气焊颇为相似,只是无需让焊条溶融为珠粒 气焊颇为相似 只是无需让焊条溶融为珠粒. 只是无需让焊条溶融为珠粒 热气焊接的优点是工具简单,价廉操作方便通用性强 不仅 热气焊接的优点是工具简单 价廉操作方便通用性强.不仅 价廉操作方便通用性强 能焊接轻型制件也可焊接重型设备,还可以用来做临时点焊 与接 能焊接轻型制件也可焊接重型设备 还可以用来做临时点焊.与接 还可以用来做临时点 触焊接相比对零件相互配合的要求较底,熔融的热塑性塑料不会 触焊接相比对零件相互配合的要求较底 熔融的热塑性塑料不会 粘在工具上. 粘在工具上 热气焊接主要用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙稀、聚甲醛、 热气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、 S 聚碳酸脂、 等塑料的焊接 也可以用于聚苯乙烯、ABS、聚碳酸脂、氯化聚 也可以用于聚苯乙烯 对于有机玻璃,因焊接 醚、氯化聚乙烯、聚四氟乙烯等塑料焊接.对于有机玻璃 因焊接 氯化聚乙烯、聚四氟乙烯等塑料焊接 对于有机玻璃 强度不高( 强度不高(焊接系数很少超过百分之 50),且有强度很高的适用 ) 且有强度很高的适用 粘接方法,故一般不采用热气焊接的方法 热气焊接适用于厚度大 粘接方法 故一般不采用热气焊接的方法.热气焊接适用于厚度大 故一般不采用热气焊接的方法 管材等.手工热气焊接最适用与象角、 于 1.5 ㎜的材料,包括板材、 5 的材料,包括板材、 管材等.手工热气焊接最适用与象角、 短缝、小半径弧型接头等难焊接头. 短缝、小半径弧型接头等难焊接头. 4 1.焊接工艺 焊接工艺 热气焊接的焊缝强度,主要取决于焊件焊条的塑料种类 焊 热气焊接的焊缝强度 主要取决于焊件焊条的塑料种类,焊 主要取决于焊件焊条的塑料种类 缝结构待焊材料的机械加工质量和焊接技术等诸多因素. 缝结构待焊材料的机械加工质量和焊接技术等诸多因素 2.焊缝结构的选择 焊缝结构的选择 焊缝结构应该根据焊件的厚度,结构特点使用场合 焊接操 焊缝结构应该根据焊件的厚度 结构特点使用场合,焊接操 结构特点使用场合 作的方便及经济性等加以选择.接头应尽可能的少 两条焊缝必须 作的方便及经济性等加以选择 接头应尽可能的少,两条焊缝必须 接头应尽可能的少 错开 100 ㎜以上,以免影响强度. 0 以上,以免影响强度. 值取决于材料的厚度和对焊缝强度的要求, A 值取决于材料的厚度和对焊缝强度的要求,越接近 90 度 焊缝强度越高, 焊缝强度越高,但就同一个 A 值来说材料愈厚焊接工作越大试验 度焊缝就已具有足够的强度. 证明 A 大于 60 度焊缝就已具有足够的强度. 对于薄板, 对于厚板则宜取较小值. 对于薄板,可以选择较大的 A 值,对于厚板则宜取较小值. 聚四氟乙烯所取角度应较大, 1.5— 聚四氟乙烯所取角度应较大,当板厚 1.5—2 ㎜时为 120 度.板厚 为 6—22 ㎜时应为 90 度. 型焊缝一般用于平面的对接, V 型和 X 型焊缝一般用于平面的对接,考虑到焊接时可能出 现的应力以及出现焊条的尺寸大于或等于 5 ㎜时,应采用 V 型焊 型焊缝. 且只能单面焊接时, 缝而不用 X 型焊缝.当板厚大于 5 ㎜且只能单面焊接时,采用 V 型焊缝此属特殊情况. 型焊缝此属特殊情况. 型连接可以采用单面夹角或双面夹角焊缝, T 型连接可以采用单面夹角或双面夹角焊缝,也可采用 V 型 型双面夹角焊缝. 焊缝或 K 型双面夹角焊缝. 没有倒角的夹角接缝,不产生凹槽故易于折断, 没有倒角的夹角接缝,不产生凹槽故易于折断,强度也不如 型焊缝. V 型和 X 型焊缝. 5 通过倒角可以增加焊缝接触面,保证焊接面紧密结合 所以 通过倒角可以增加焊缝接触面 保证焊接面紧密结合.所以 保证焊接面紧密结合 型焊缝.这种焊缝完 对要求高强度的夹角焊缝推荐采用双夹角 X 型焊缝 这种焊缝完 全能经受拉伸、压缩和弯曲的负荷 全能经受拉伸、压缩和弯曲的负荷. 型焊接.多块板的连接 只要焊接面能够倒角就应采用单 V 型焊接 多块板的连接 就是多条焊缝的焊接. 就是多条焊缝的焊接 爱管道和熔面上焊接法兰时,可以借助法兰结合缝采用夹 爱管道和熔面上焊接法兰时 可以借助法兰结合缝采用夹 型焊缝.只要焊接完全就可以保证强度 只要焊接完全就可以保证强度,但是如果要求高强度 角 T 型焊缝 只要焊接完全就可以保证强度 但是如果要求高强度 则不可采用次种焊缝. 则不可采用次种焊缝 不管焊缝如何处理(铲平不铲平或盖板搭接) 不管焊缝如何处理(铲平不铲平或盖板搭接)X 型焊缝系 以上,而且在焊接同样厚度材料时 数均比 V 型焊缝高百分之 10 以上 而且在焊接同样厚度材料时 X 型焊缝的一半,焊接量就相对减少 焊接量就相对减少,所以 型焊缝需用的焊条只有 V 型焊缝的一半 焊接量就相对减少 所以 型焊缝. 无论从强度还是经济上来考虑都应优先选用 X 型焊缝 粘接 在粘接剂的作用下,将被粘物表面连接在一起的过程 称为 在粘接剂的作用下 将被粘物表面连接在一起的过程.称为 将被粘物表面连接在一起的过程 粘接或胶结. 粘接或胶结 用粘接的方法可以使小的简单的部件做成大的或复杂的构 借以弥补模塑制品的不足,此外 粘接还可以用于点缀 件 ,借以弥补模塑制品的不足 此外 粘接还可以用于点缀 装饰修 借以弥补模塑制品的不足 此外,粘接还可以用于点缀.装饰修 残补缺. 残补缺 与焊、 与焊、铆、螺栓等连接方法相比粘接有以下一些优点. 螺栓等连接方法相比粘接有以下一些优点 6 1. 工艺简单 易于掌握,劳动强度小 生产效率高 成本底 工艺简单,易于掌握 劳动强度小 生产效率高,成本底 易于掌握 劳动强度小,生产效率高 成本底; 2. 无需钻孔 不用局部加热,接头应力分布均匀 消除了焊、 、 无需钻孔,不用局部加热 接头应力分布均匀 消除了焊、 不用局部加热 接头应力分布均匀,消除了焊 铆 螺栓连接的应力集中现象,提高了连接强度 允许采用薄壁 螺栓连接的应力集中现象 提高了连接强度,允许采用薄壁 提高了连接强度 结构,而且 表面平整 外观整洁,还可缩小制件的体积 结构 而且,表面平整 外观整洁 还可缩小制件的体积 而且 表面平整,外观整洁 还可缩小制件的体积; 3. 解决了焊、铆、螺栓连接难以解决的裂缝渗漏和形变问题, 解决了焊、 螺栓连接难以解决的裂缝渗漏和形变问题 还可粘接薄板,微型零件 弹性模量和厚度悬殊的构件 还可粘接薄板 微型零件,弹性模量和厚度悬殊的构件 以及 微型零件 弹性模量和厚度悬殊的构件,以及 不能焊接的热固性塑料等; 不能焊接的热固性塑料等 4. 选用不同的功能粘合剂 可赋予接缝以各种特殊性能,如耐 选用不同的功能粘合剂,可赋予接缝以各种特殊性能 如耐 可赋予接缝以各种特殊性能 湿、耐热、耐磨、绝缘、导电、导磁等; 耐热、耐磨、绝缘、导电、导磁等 5. 一般焊接 只能连接同种热塑性塑料材料粘接方法 则不仅 一般焊接,只能连接同种热塑性塑料材料粘接方法 只能连接同种热塑性塑料材料粘接方法,则不仅 可以用于连接不同品种的塑料,而且 可以用来连接塑料和 可以用于连接不同品种的塑料 而且,可以用来连接塑料和 而且 非塑料材料. 非塑料材料 由于有这许多优点,塑料的粘接作业已在工业、农业、 由于有这许多优点 塑料的粘接作业已在工业、农业、交通 塑料的粘接作业已在工业 运输等各行各业,乃至日常生活中 获得了广泛的应用 运输等各行各业 乃至日常生活中,获得了广泛的应用 乃至日常生活中 获得了广泛的应用. 然而,粘接也有不足之处 例如 粘合剂一般易燃,有些还有毒 然而 粘接也有不足之处.例如 粘合剂一般易燃 有些还有毒 粘接也有不足之处 例如,粘合剂一般易燃 有些还有毒; 有些(不全部 粘合剂 在粘接时要加热和加压 在粘接时要加热和加压,所需夹具和设备 有些(不全部)粘合剂,在粘接时要加热和加压 所需夹具和设备 较为复杂,故限制了大型和复杂制件的粘接 有些材料 较为复杂 故限制了大型和复杂制件的粘接,有些材料 在粘接前 故限制了大型和复杂制件的粘接 有些材料,在粘接前 需进行表面处理;要获得充分的强度 所需时间较长 在光、 需进行表面处理 要获得充分的强度,所需时间较长 在光、热、空 要获得充分的强度 所需时间较长;在光 气及其他因素的影响下, 粘合剂层会产生老化,影响其使用寿命 影响其使用寿命. 气及其他因素的影响下, 粘合剂层会产生老化 影响其使用寿命 因素的影响下 通过粘附作用 能使被粘物结合在一起的物质 称为粘合剂. 通过粘附作用,能使被粘物结合在一起的物质 称为粘合剂 粘附作用 能使被粘物结合在一起的物质,称为粘合剂 7 机械制图 1.图纸代号及尺寸 图纸代号及尺寸 B L 0 号图纸 841×1189 1 1 号图纸 594×841 4 2 号图纸 420×594 0 3 号图纸 297×420 7 4 号图纸 210×297 0 5 号图纸 148×210 8 2.图样比例 2.图样比例 1:1 与实物相同 缩小比例 1:2 1:2.5 1:3 1:4 1:5 1:10 等 B ×L 放大比例 2:1 2.5:1 4:1 5:1 1:10 等 3.机械制图的标准 3.机械制图的标准 机械制图是工程界的共同语言它是厂与厂之间地区与地区 之间的技术交流的工具. 之间的技术交流的工具. 机械制图是不说话的语言,是机械加工的指路明灯. 机械制图是不说话的语言,是机械加工的指路明灯. 8 4.字母示例 字母示例 字母 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ Ⅹ 图线— 粗实线 毫米 虚线虚线- - - - -b/2 左右 细实线 或更细 点画线点画线 或更细 双点画线双点画线 或更细 波浪线 ~~~~~~~~~ b/3 或更细 (1)可见轮廓线)尺寸线)剖面线)可见过渡线)指引线)同一表面不同的表面光洁度,表面处理热处理或不同 同一表面不同的表面光洁度, 偏差范围的分界线. 偏差范围的分界线)局部放大部分的范围线)不可见的轮廓线)轴心线) 切去的结构要素假象投影轮廓线. 切去的结构要素假象投影轮廓线) 外形轮廓线)运动机件在极限位置或中间位置的轮廓线)试验或工艺用的结构轮廓线)试验或工艺用的结构轮廓线 不可见的过度线) 剖视中表示被剖 (12) 12) 毛胚图中制品的 (14) 14) 辅助用相邻 相邻部分 (15) ) 辅助用相邻部分 (19)中断线) 视 基本视图 右视图 图 主视图 左视图 后视图 仰视图 俯视图 图样画法 金属材料 塑料.橡胶等非金属 塑料 橡胶等非金属 玻璃及其他透明物 液体 格网 10

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