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1、塑料热铆焊接技术塑料热铆接技术-用来连接由不同材料制造的制件，使热固性塑料与热熔性塑料制件间实现相互连接，或使塑料制 件与金属连接；是利用模塑件上预留固有的塑料 铆柱、肋翼、立筋，对应穿过冲压成形金属板构造上预制孔压紧， 金属外表凸出局部铆柱热桩在受控热融软化后再用特制金属成型铆头压紧冷却重成型并夹 紧，利用特定外形的铆头可以实现塑料铆柱的埋头铆接齐平铆接、半球铆接、圆弧翻边铆接、立筋肋条状铆接、机械锻压、折 边镶嵌包覆等，实现不同材质的材 料机械铆合组装在一起的连接方式，连接部位不易脆化、美观、结实、密封性好，从而实现构造的最优化设计，充分利用各种材料的机械特性最正确组合，极大地提高 整体组
2、件的性能，整体构造耐冲击，从而到达最完善的协作，尤其适合于长期机械振动、环境温度及湿度变化范围大，自然环境极其恶劣的 场合。“Plastic Hot Air Stake Assembly“ (PHASA 塑料热风铆接装配) 塑料热铆接组装是构造最简洁、高牢靠性、高性价比的永久性固定装配的方法，可多点铆接固定，无须填加任何粘接剂、溶剂、填料和紧固件，也不消耗大量能源， 设备紧凑、占地面积小，加工过程无振动、无污染、无噪声，环保、节能、快速、高效、优质、美观，依此方法装 配的金属与塑料组件结实、严密、稳定，具有高抗 冲击、抗腐蚀性，抗震且耐候性强。简而言之，组件上的全部各个紧固部位同时加热，然后用
3、冷却模头施压后重成形、冷却铆固，很多不同材质的部 件组合成结实的整体组件，事实证明是优于其它常用的传统方法，无须其它填充材料，削减生产工序、降低加工成 本和材料消耗。PHASA 是“Plastic Hot Air Stake Assembly“ 的英文缩写，中文即：塑料热风铆接装配。随着材料技术的快速进展与推广，塑料以其重量轻、磨擦力小、耐腐蚀、易加工等特性得到广泛应用，然而由于 注塑工艺、模具加 工、设备等因素，大量构造外形简单、规格尺寸大的塑料件不能一次注塑成形，故使用塑料粘接和热合工艺二次加工，不仅效率低、而且热合工艺有很大的局限性， 粘接剂还有肯定的毒性，带来环境污染和劳动保护的问题，
4、传统的工艺已经远不能适用于现代塑料工业的进展应用需要，所以一种颖的塑料加工技术诞生 了塑 料热铆接。塑 料热铆接组装是热塑性材料与其它不相熔材质零件装配的全设计理念，是构造最简洁、高牢靠性、高性价比的永久性固定装配的方法，具有高效、节能、优质、美 观等优越性，可多点铆接固定却无须填加任何粘接剂、溶剂和填料，应用此技术可取代过去生产上需要的熔剂、粘合剂、扣钉或其它机械固定法以及其它零件和材 料，从而削减工序、提高生产效率，大大降低装配本钱和材料消耗，依此方法装配模塑组件结实、严密、稳定，抗振、耐 老化、耐冲击性好，且加工操作简洁、节 能、速度快，操作者不需要很高的专业技能，通过外观目视即可检查产
5、品质量。近年来尤其是塑料与金属及其它复合材料的应用越来越受到人们的重视，最的构造设计理论，汽车件轻量化，各种复合改性材料的推广应用，对二次加工 工艺提出了更高的要求，塑料热铆接恰好弥补了其它加工手段的自身缺陷，将各种不相熔材料组合成为最正确性能与功用的整体，是简捷、清洁、高效的生产方式，充 分满足各行业不同需求，将来必将得到越来越广泛地应用。英国PHASA 塑料热铆接技术公司是从事塑料热铆接设备研发制造的专业化公司，拥有多项制造专利，承受最先进的塑料热铆接技术，利用特制的铆头可以实现塑 料铆柱的齐平铆接、半球铆接、埋头铆接沉头铆接、圆弧翻边铆接、肋条状铆接、折边镶嵌包覆等，与加工工件进展点接触
6、，以全的理念优化设计，将塑料件 与金属件或其它不行焊接材质的组件铆接装配成一体，铆接面光滑度好，成形速度快，不易龟裂脆化、美观、结实，减化了生 产工艺、降低材料消耗、极大地提高产 品质量、牢靠性和生产效率，有效地延长使用寿命，具有工艺先进、构造合理、无震惊、无噪音、无污染、加工质量高等优点，广泛适用于宇航军工，电子电器，仪 器仪表，微动开关阀门，汽车配件，家用电器，五金等行业生产与装配，确保产品的高性能和低本钱，即使在极其恶劣的自然环境和剧 烈振动的状况下，照旧可以长 期安全稳定牢靠地使用。PHASA 积二十年的塑料热铆接工艺设计生产阅历，为客户量身定做的专业设备、配套工装模具，系统全面的客户
7、培训打算，完善的售后效劳体系与强有力的技术支持，供给长期牢靠的设备保障和连续不断的技术升级。说起热塑塑料的可焊接力，不能不说到超音波压合对各种树脂的要求。其最主要的因素包括聚合物构造，熔化温度、 柔韧性硬度、化学构造。聚合物构造非结晶聚合物分子排列无序、有明显的使材料逐步变软、熔化 及至流淌的温度Tg 玻璃化温度。这类树脂通常能有效传输超音速振动并在相当广泛的压力/振幅范围内实现良好的焊接。半结晶型聚合物分子排列有序，有明显的熔点Tm 熔化温度和再度凝固点。固态的结晶型聚合物是富有弹性的， 能吸取局部高频机械振动。所以此类聚 合物是不易于将超声波振动能量传至压合面，帮要求更高的振幅。需要很高的
8、能量高熔化热度才能把半结晶型的构造打断从而使材料从结晶状态变为粘流状态， 这也打算了这类材料熔点的明显性，熔化的材料一旦离开热源，温度有所降低便会导致材料的快速凝固。所以必需考虑这类材料的特别 性例如：高振幅、接合点的 良好设计、与超音夹具的有效接触、及优良的工作设备才能取得超声波焊接的成功。聚合物：热塑性与热固性将单体结合在一起的过程称为“聚合”。聚合物根本可分为两大类：热塑性和热固性。热塑性材料加热成型后还可以 重再次软化和成型，基所经受的只是 状态的变化而已-这种特性使打算了热塑性材料超音波压合的适应性。热固性材料是通过不行逆反的化学反响生成的，再次加热或加压均不能使已成型的热固性产品
9、软化，所以传统上始终认为热固性材料是不适合使用超音波的。熔化温度聚合物的熔点越高，其焊接所需的超音波能量越多. 硬度弹力系数材料的硬度对其是否能有效传输超音速振动是很有影响的。总的说来，愈硬的材料其传导力愈强。超声波熔接 ：以超声波频率振动的焊头，在预定的时间及压力下，磨擦生热，令塑胶接面相互熔合，既结实，又便利快捷 超声波埋插：由焊头送到金属及塑胶间的超声波震惊，磨擦生热令塑胶接触面熔化，使金属椿挤入塑胶孔内。超声波铆接，成形包覆：塑胶件上的梢子，通过金属件的孔，以高震幅焊头震惊梢端，使其熔解，顺着焊头的接触面变为铆钉外形，将金属 板铆住超声波点焊将两层塑胶板焊接，焊头中心的导梢以超波震惊攒
10、穿上层塑胶板，由于震惊能产生离析，塑胶接面间接产生磨擦热， 令两层塑胶板熔接。塑料材料：见附页：二.超声波塑料焊接的相容性和适应性：热塑性塑料,由于各种型号性质不同,造成有的简洁进展超声焊接,有的不易焊接.如图表中黑方块表示两种塑料的相 容性好,简洁进展超声焊接,圆圈表示在某些状况下相容,焊接性能尚可,空格表示两种塑料相容性很差,不易焊接.超声波焊接的焊口设计：两个热塑性塑料零件的超声波焊接要求超声波振动通过焊接头传递到组合件的上半部,最终传至两半的结合处或界 面上.在此,振动能量转换成热能,用以熔化塑料.当振动停顿后,塑料在压力下固化,在结合面上产生焊接.两个结合外表的设计,对于获得最正确焊
11、接结果来说是格外重要的.有各种各样的连接设计,每一种都有特色和优点.各 种设计的使用取决于很多因素,例如塑料类型、零件几何外形、焊接的要求即粘性、强度、密封等.夹具装置：塑料超声波焊接的一个重要因素是夹具装置.夹具装置的主要用途是固定零件,使之与焊接头对准,同时对组合件提 供适当的支撑.被焊接的材料、零件几何外形、壁厚和零件的对称性均可影响能量向界面的传递,因此设计夹具时必 须加以考虑.某些用途,例如铆接和嵌插,要求在焊接头接触区下面有坚硬的承托装置.铝质的夹具装置可供给必要的刚度,可以镀 铬来防止零件消灭疤痕和提高耐磨性.在一些用途中,夹具必需具有肯定程度的弹性以保证在连结区产生异相状态.异
12、相状态一般在最差的结合处消灭,这 是待焊接的范围；不过,由于某些零件 材料和几何外形,结合的两半可能合成一整体,上下同时振动,假设这种状态消灭,将承槽由刚性材料改为弹性材料,或者将硬度计由软性材料改为另一种材料,往 往足以在连结区重建立异相状态.简洁的试验性夹具可用木料、环氧树脂或熟石膏建筑.对于更周密、更长寿命的夹具将要用铝、钢、黄铜、铸塑尿 烷,或其它的弹性材料.夹具设计范围广,从快速拆卸夹具到简洁的金属板均有.应用的要求和生产率通常打算夹具的 设计。上图表示简洁的对接焊连接和有能量导向局部的抱负连接的时间-温度曲线.能量导向局部允许快速焊接,同时到达 最大的强度.在导向局部的材料如图示在
13、整个结合区内流淌.上 图表示焊前按要求比例设计能量导向局部改进对接焊与导致的材料流淌.工件尺寸的选择应是如图示能量导向局部熔化后足够分布于结合面之间,通常,对于易焊的 树脂能量导向局部最小高度为 0.010 英寸0.25 毫米.对于某些需要高能量的树脂,即结晶型、低刚度或高熔化温度的非晶型例如聚碳酸酯、聚砜树脂,需要较大的能量定 向局部,其最小高度为 0.020 英寸0.5 毫米。在工件之间对齐的方法,例如销钉和插口,应包括在工件设计中。必需指出,为熔剂 焊封所作的设计一般可以修改,以符合超声波焊接的要求。要避开：能量导向局部设计的典型错误是将结合面削成45 度的斜面.上图表示这样做的结果.上
14、图表示便于对齐的阶梯式连接.这种连接设计适合于在侧面不宜有过多的熔体或溢料之场合榫槽连接法：主要用于焊接和防止内外烧化.不过,需要保持榫舌两侧的间隙使模制较困难.锥度可依据模塑实践阅历进展修改,但 必需避开在零件之间产生任何障碍。上图表示适用于超声波焊接的各种根本能量导向连接法,这些可作为典型连接局部的参考,对具体用途应稍作修改。上 图表示需要严密封接时所用的剪切连接法,特别适合于晶型树脂尼龙、聚甲醛、热塑性聚酯、聚乙烯、聚丙烯和聚苯硫.由于晶型树脂从固态到熔化转变快速、 温度范围窄、能量导向式连接就不是最正确方法,缘由是来自导向局部的熔融树脂在它能与相结合的外表熔合之前会快速凝固.塑1料、材料A介绍B：S 塑料ABS 塑料化学名称：丙烯腈 -丁二烯-苯乙烯共聚物英文名称 :AcrylonitrileButadieneStyrene比重:1.05 克/立方厘米 成型收缩率 :0.4-0.7%成型温度： 200-240 枯燥条件： 80-90 2 小时 工作温度： -50+70 特点：1、综合性能较好 ,冲击强度较高 ,化学稳定性 ,电性能良好 .2、与 372 有机玻璃的熔接性良好 ,制成双色塑件 ,且可外表镀铬 ,喷漆处理 .3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增加、透亮等级别。4、流淌性比 HIPS 差一点，比 PMMA 、PC 等好，柔韧性好。用途：适于制作一般机械零
