清洁塑料焊接的3大新趋势详解

汽车和医疗行业对塑料清洁焊接技术的需求日益增长。塑料清洁焊接是指在焊接过程中不产生任何污染物和颗粒物。消除污染物和颗粒物有利于提高塑料焊接强度和改善外观。

区别于清洁焊接,常规焊接技术如超声波焊接、旋转焊接和振动摩擦焊接,在焊接过程中因相互摩擦会产生不同大小的颗粒物,在医疗和汽车行业中应用受到限制。

清洁塑料焊接技术优点?

典型的清洁焊接工艺包括 红外焊接,热气焊接和激光焊接。因为该类工艺采用非接触式方法对部件焊缝进行加热熔化并粘接,所以有以下优点:

  • 非接触保证焊缝无机械应力残余,产生更高的焊接强度。
  • 无颗粒物污染。加热和熔化焊缝时,两个部件之间没有任何摩擦或冲击,不产生颗粒物。
  • 不会对内部元件和结构,造成高频/低频冲击破坏;
  • 外观更好。

哪些应用需要清洁塑料焊接技术?

引擎罩下方部件,许多是敏感的功能设备,在一个部件上具有多个焊接操作,其中任何颗粒污染都可能导致性能损失或功能故障。

电子、家用电器和消费品行业提供更美观、经济、耐用的产品。

洁净室环境中大规模生产一次性医疗器械,手术设备,诊断设备和其他组件。采用无污染的清洁焊接是不二之选。

清洁塑料焊接技术能够适应复杂的产品3D外形,因此可对日益精致的车灯提供更加可靠美观的焊接效果。

新趋势:清洁焊接- 红外&热气&激光

红外焊接

使用红外发射器直接加热部件焊接区域,经过足够长的时间以产生熔融层。一旦塑料表面熔化,红外发射器退出,然后将部件压在一起,直至凝固形成连接。

优点:

  • 快速,非接触,无颗粒焊接方法,溢料光滑紧实,无飞边。
  • 轻松连接各种形状和尺寸的塑料零件。
  • 焊接强度高,气密性好。
  • 能够连接不同种塑料,例如TPE与PP+GF30。

汽车,医疗,消费品和许多其他行业采用红外对塑料进行焊接。焊接过程中材料性能降解和内部组件热损伤是可能遇到的两个问题。

热气焊接

加热的氮气经过定制的喷嘴,发射到部件上加热焊筋。一旦塑料表面熔化,加热装置撤走,部件被压在一起形成粘合。

优点:

  • 加热氮气可通过不同高度的喷嘴均匀加热复杂的3D焊筋。
  • 广泛适应恶劣的焊接环境,如高温、压力、有压力脉动和使用腐蚀性介质如乙二醇等的操作条件,仍具有长期出色的焊接强度和部件性能。这是因为通过使用加热的氮气(惰性气体),它可以消除焊缝材料氧化。
  • 焊缝无残留应力,无材料降解。
  • 对翘曲或收缩的零件也具有很好的适应性。
  • 焊缝深度的重复一致性高,精度可达0.1mm。
  • 适用加入填充物和增强剂的塑料,经证明可用于玻纤含量高达60%的塑料焊接。
  • 在一套设设备/一套模具上,可通过控制不同喷嘴开关实现多个分步焊接。

常适合焊接半结晶材料,特别是PA6、PA66、PPS和PPA,有或者不含玻纤。广泛应用在 运输或存储复杂介质的汽车部件(如清洁空气管道、进气歧管、油箱等),多功能集成部件(如油雾分离器、雷达传感器、气缸盖等),或带有复杂焊缝的大型尾灯等。

激光焊接

控制一定量的激光束穿过透明或透射塑料层到达吸收能量的塑料层。在界面处加热和熔化塑料,在一定的压力下将部件进行粘接。

优点:

  • 无颗粒,无溢料,能够对熔化位置和过程进行精确控制。
  • 由于是非接触加热过程,且在焊接中没有振动,因此在焊缝及内部组件上无机械应力和残留应力。
  • 焊接质量高度可重复的焊接工艺。

激光焊接工艺最适用于医疗器材,以及内部含有敏感电子元件和精密部件的外壳连接。激光焊接系统的初始投资通常较高,但是当考虑整个生产链和拥有成本时,这种装配工艺可以节省大量后期成本,其操作和维护成本明显低于其它焊接工艺。

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本文来源:塑料焊接技术公众号

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