塑料焊接培训

塑胶焊接基础知识培训•一.塑胶焊接方式及应用•二.焊接结构设计•三.常用塑胶材料焊接特性•一、方式1.磨擦式①超声波焊接②旋转焊③振动磨擦焊常用塑料焊接方式及应用2.加热式•二、应用1.超声波①焊接②铆焊③.埋植④.点焊⑤切割\封口2.旋转焊回转体或焊接结构为回转体结构的焊接3.加热式焊接①焊接②铆接二、常用焊接结构设计•1.超声波焊接结构設計要素DesignFactors•接口設計JointDesign•工件設計PartDesign基本的導熔線W4熔接前示意圖W64熔接後示意圖(W=wallthickness)剪切式熔接ShearJoint熔接前之示意圖熔接深度Interference干涉量底模最小導入之尺寸0.5mm熔接後之示意圖剪切式熔接:熔接深度ShearJoint:DepthofWeld•推荐值Recommended1.25W•最小值Minimum0.5W•最大值Maximum1.75W(W=wallthickness)超音波原理UltrasonicTheoryBRANSONUltrasonicTheoryUltrasonicTheoryUltrasonicSurfaceHeat-Melt-WeldVibrationsPlusIntermolecularFriction底模Fixture換能器振幅ConverterAmplitude40kHz10microns20kHz20microns15kHz30microns30kHz15microns橫向運動TransverseMotion5”3.5~4”此區域之振幅為最均勻為邊緣上之橫行運動之力為工件面上之垂直運動之力Horn複合式焊頭(子母焊頭)CompositeHorn三、常见塑胶焊接特性：1.超声波焊接①分析热塑性塑料•非結晶性•结（半）結晶性比熱溫度結晶性非結晶性Amorphous软化溫度融溶溫度熔化特性不同塑胶材料间焊接•熔融溫度•熔融指數(流率)常见塑胶焊接性能对照表材料焊接（近场）焊接（远场）铆合镶嵌点焊ABSEGEEEABS-聚碳酸酯E-GGGE-GE丙烯酸GG-FFGE丙烯酸共聚物GFGGG丁二烯一苯乙烯共聚物GFGGGCACABCAPF-PPGGF-P聚酰胺酰亚胺GF聚碳酸酯GGG-FGG聚苯乙烯EEFG-EE改性橡胶GG-FEEE聚砜GFG-FGFPVCF-PPGEG-F苯乙烯－丙烯腈共聚物EEFGG-F聚甲醛GFG-FGF含氟聚合物P尼龙GFG-FGF热塑性聚酯GFFGP高密度聚乙烯F-PPG-FGG聚甲基戊烯-1FF-PG-FGG聚苯硫醚GFPGE聚乙烯FPEGE说明：1、E=最佳G=良好F=一般P=较差.2、焊接面距模面6.4mm以内为近场焊接，6.4mm以上为远场焊接.不同塑胶材料间焊接配比表基本的需求BasicRequirements•最小起始接觸面SmallInitialContact•定位對準Alignment•焊頭的接觸面HornContact基本概念BasicConcepts•導熔線EnergyDirector•剪切Shear導熔線EnergyDirectorTEMPTIMETEMPTIME近程Vs遠程熔接NearFieldFirstChoice近程第一選擇FarFieldSecondChoice遠程第二選擇Horn焊頭Horn焊頭導熔線之優點•增加熔接強度IncreaseJointStrength•減少溢膠ReducedFlash•減少熔接時間ReducedWeldTime階梯熔接面StepJointBeforeAfter+0.010to0.025(0.25to0.64mm)W8W8W3(min.0.023[0.6mm])SlipFitW4W(min.0.080[2mm])Note:Radiusallsharpcorners.咬花面設計EnergyDirectorWithOpposingTexturedSurfacePatentNo.4,618,5160.13～0.2975μm0.30～0.44115μm0.45以上150μmED高度磨面深度咬花面設計EnergyDirectorwithOpposingTexturedSurface導熔線之限制•对于（半）結晶塑料,熔接強度有限，且密封可靠性较差•平面度要求较高剪切式参考设计尺寸零件尺寸单边干涉量最大公差≤18mm0.2~0.3mm+0.025mm18-35mm0.3to0.4mm+0.050mm≥35mm0.4to0.5mm+0.075mm剪切式熔接之優點ShearJointAdvantages•創造一個堅固密封保證•適用於所有的塑膠材質•針對半結晶性塑膠提早固體化之特性剪切式之限制ShearJointLimitations•緊密公差之要求Requirestighttolerances•要求外牆支撐堅固良好Requiresrigidside-wallsupport•工件尺寸較小Partsizesmall•不規則形狀Irregularshapes其他設計之考慮OtherDesignConsiderations•直角/轉角SharpCorners•孔洞及轉折Holes&Bends•附屬物Appendages•隔膜(薄膜效應)Diaphragmming•焊頭之接觸HornContact直角/轉角SharpCornersAvoid避免Preferred優先選擇孔洞及轉折HolesandBendsSemi-CrystallineResins半結晶塑膠AmorphousResins非結晶塑膠PotentialLackofWeldinthisArea可能在此區域無熔接Void缺口Horn肢節潜在性出現斷裂的地方焊頭焊頭之接觸HornContactCorrect正確CouplingSurface聯結接觸面Incorrect不正確TooSmall接觸面太小焊頭之接觸HornContactFlangeaddedforhorncontactdirectlyoverweldarea針對焊頭接觸之額外凸緣要垂直地超過熔接區域低型鉚頭LowProfileStakeBeforeAfterD=Studdiameter鉚釘直徑焊頭咬花成形鉚接KnurledStakeBeforeAfter焊頭溢膠(平頭)鉚接FlushStakeBeforeAfter焊頭中空鉚接HollowStakeBeforeAfterD=Studdiameter鉚釘直徑焊頭埋植Insertion埋植Insertion埋植之剖面CrossSectionOfInsertion成型Swaging/Forming成型Swaging/Forming焊頭熔接前示意圖熔接後示意圖點焊SpotWelding設計考量DesignConsiderations•上層材料需比下層材料薄TopSheetThicknessMustBeLessThanBottomSheetThickness•材料需平整SheetsShouldBeFlat點焊之優點AdvantagesofSpotWelding•快速之循環時間FastCycleTime•無需夾具或溶劑NoExtraFastenersOrAdhesivesNeeded•無需特殊治具(一般而言)NoSpecialFixturingRequired(Generally)•無需接口設計MoldedJointDesignUnnecessary•可以手焊機方式完成工作CanBeDoneUsingAHand-heldWelder