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1、本文摘自再生资源收-变宝网(www.bianbao .net)塑料因其具有质轻、耐冲击性好、具有较好的透明性、绝缘性好、成型性好、着色性好、 加工成本低等诸多优点被广泛应用于医疗器械、汽车及日用产品中。自从人类早期的时候想 把矛头绑在树棍上，装配就成为人类重要的努力方向，塑料件最终使用性能很大程度上取决 于塑料件之间的连接方式的。科学家及相关工程技术人员经过长期的研究和实践，开发出很 多不同的塑料连接方式。本文对这些塑料连接技术做一个简单的介绍，希望能对相关领域的 设计人员在塑料连接方式的选择上提供参考。1、胶黏剂连接胶黏剂连接是指同质或异质物体表面用胶黏剂连接在一起的技术其中胶黏剂是指通过
2、界面的黏附和内聚等作用，能使两种或两种以上的制件或材料连接在一起的天然的或合成 的、有机的或无机的一类物质，统称为胶黏剂，又叫黏合剂，习惯上简称为胶。简而言之， 胶黏剂就是通过黏合作用，能使被黏物结合在一起的物质。2、溶剂连接是指溶剂溶解塑料表面使塑料表面间材料混合，当溶剂挥发后，就形成了接头3、紧固件连接紧固件连接是指应用紧固件来连接塑料件其中有压入紧固件、自攻螺钉和螺栓连接等。 通常所指的压入紧固件是通过其杆上的某种凸起与塑料空形成干涉配合而连接塑料件的。自 攻螺钉是利用自攻的螺纹连接而不用再攻制螺纹孔。4、铰链连接塑料铰链可分为单件集成铰链、两件集成铰链和多件组合铰链三种类型。其中单件集
3、 成铰链是两个部件作为一个整体通过模塑成型得以实现，而不需要其他的附加部件。两件集 成铰链先通过模塑成型的方式分别加工两个单独的塑料件，最后通过组装连接。多件组合铰 链除加工两个单独的塑料件，还需要使用附加的零件，比如杆或金属等铰链部件。它的优点 是可重复开合、集成铰链通常设计在箱内或者靠近内部因而减小了零件的外形尺寸;缺点是 模塑成型的模具精度要求高且模具一般较为复杂、需要丰富的开发经验进行活动铰链的合理 设置5、嵌件模塑成型嵌件成型指在注塑件模具内装入预先准备的异材质嵌件后注入树脂熔融的材料与嵌件 接合固化，制成一体化产品的成型工法。其中螺纹嵌件是在塑料件中产生螺纹的主要途径， 这种方式能
4、提供较自攻螺纹更好的连接强度。嵌件品不尽限于金属，也有布、纸、电线、塑 料、玻璃、木材、线圏类、电气零件等多种。嵌件成型利用了树脂的绝缘性和金属的导电性 的组合，制成的成型品能满足电气产品的基本机能。模内镶件注塑成型装饰技术即IMD(In-Mold Decoratio n),IMD是目前国际风行的表面装饰技术。主要用于家电产品的装饰 及功能控制面板、汽车仪表盘、空调面板、手机外壳镜片、洗衣机、冰箱等应用非常广泛。 IMD就是将已印刷成型好的装饰片材放入注塑模内，然后将树胶注射在成型片材的背面， 使树脂与片材接合成一体固化成型的技术。嵌件模塑成型的主要优点在于：树脂的易成型性、弯曲性与金属的刚性
5、、強度及耐热性 的相互组合补充可结实地制成复杂精巧的金属塑料一体化产品。多零件模塑成型也称作双色注塑，是指将两种不同色泽的塑料注入同一模具的成型方 法。它能使塑件出现两种不同的颜色并能使塑件呈现有规则的图案或无规则的云纹状花色， 以提高塑件的实用性和美观性。下图所示为双色注塑成型原理。它有两个料筒，每个料筒的结构和使用均与普通注塑成 型料筒相同。每个料筒都有各自的通道与喷嘴相通，在喷嘴通路中还装有启闭阀。成型时， 熔料在料筒中被塑化好后，由启闭阀控制熔料进入喷嘴的先后顺序和排出料的比例撚后由 喷嘴处注射入模腔。便可得到各种混色效果不同的塑料制品。7、模塑螺纹连接模塑螺纹连接是指通过注塑模具的设
6、计直接将螺纹在塑料零件上成型进而实现与其它 带有同样牙型、公称直径等参数的螺纹连接。塑胶制品上的螺纹分为外螺纹与内螺纹两种，外螺纹通常采用滑块来脱模，内螺纹则采 用绞牙方式脱模。其中外螺纹结构比较简单，制品成型后在塑胶制品上会留下分型线痕迹， 若分型线痕迹明显会影响产品外观和螺纹的配合。其原理是靠斜导柱作用滑开，然后顶针顶 出产品。内螺纹模具又可分为：1、强制脱螺纹结构（非旋转式）。2、非强制脱螺纹（旋转式）。 当前模塑螺纹主要是用在瓶盖的制作方面。8、攻丝螺纹连接塑料攻丝螺纹连接是指先在塑料件上钻孔再攻丝以形成螺纹进而利用该螺纹与其他零 件进行连接，该方式和在金属上类似。它的优点在于：该工艺
7、对塑料零件的形状没有任何要求，并通过精密机械工具可以获得 定位精确的孔。9、压力配合压力配合也称作受力配合、干涉配合及收缩配合，将装配关系属于过盈配合的轴与孔在 一定压力的作用下装配在一起也可以采用对孔加热以扩大孔或者对轴进行冷却以缩小轴的 尺寸来进行两个部件间的装配，装配后两件恢复至同温时而产生过盈配合。它利用被连接塑 料件的孔与轴的弹性变形，装配后能传递一定的扭矩或轴向力。10、卡扣连接卡扣是用于一个零件与另一零件的嵌入连接或整体闭锁的机构，通常用于塑料件的联 接，其材料通常由具有一定柔韧性的塑料材料构成。卡扣连接最大的特点是安装拆卸方便， 可以做到免工具拆卸。一般来说，卡扣由定位件、紧固
8、件组成。定位件作用是在安装时，引导卡扣顺利、正确、 快速的到达安装位置。而紧固件作用是将卡扣锁紧与基体上，并保证使用过程中不脱落。根 据使用场合和要求的不同，紧固件又分可拆卸紧固件和不可拆卸紧固件。可拆卸紧固件通常 被设计成当施加一定的分离力后，卡扣会脱开，两个连接件分离。这种卡扣，常用于连接两 个需要经常拆开的零件。不可拆卸紧固件需要人为将紧固件偏斜，方能将两零件拆开，多用 于使用过程中不拆开零件的连接固定。铆焊接工艺特别是用于连接不同材料制成的零件（例如塑料与金属）。一个零件上有铆 柱，伸入另一个零件的孔中。然后通过塑料的冷流或熔化，铆柱变形，形成铆钉头，将两个 零件机械性锁紧在一起。通过
9、改变焊头的设计，可以获得多种不同的铆钉头设计。冷铆焊接：在冷铆焊接中，通过高压使铆柱变形。冷流使得铆柱区域产生大的应力，因 此仅适用于延展性较好的塑料。热铆焊接：在热铆焊接中，压缩焊头发热，因此在铆柱上形成铆钉头所需压力较小，铆 钉头中产生的残余应力也较小。可应用于较冷铆焊范围广得多的热塑性材料中，包括玻璃填 充材料。其接头质量取决于工艺参数的控制：温度、压力和时间。热气铆焊接：在热气铆焊接中，以过热空气流的方式为铆柱加热，通过铆柱周围的气管 传热。然后独立的冷焊头放低，压缩铆柱。超声波铆焊接：在超声波铆焊接中，利用焊头提供的超声波能量将铆柱熔化。在焊头 持续的压力过程中，熔化的铆柱材料流入焊
10、头内的型腔中，形成所需的铆钉头设计样式。12、感应焊接主要采用高周波设备高压整流自激高周波电子管振荡瞬间产生电磁波电流电场利用被 加工的PVC、TPU、EVA、PET等塑胶、塑料材料在电磁波电场内其塑胶、塑料材料的内 部分子产生极性化摩擦生热，加上一定的压力使所需要热合焊接的塑料、塑胶产品达到熔接 效果。13、旋转焊接旋转摩擦式塑料焊接机一般用来焊接两个圆形热塑性塑料工件。焊接时，一个工件被固 定在底模上，另一个工件在被固定的工件表面进行自转运动。由于有一定的压力作用在两个工件上，工件间摩擦产生的热量可以使两个工件的接触面熔化并形成一个禁固且密闭的结 合。其中定位旋熔是在设定时间旋转，瞬间停在
11、设定的位置上，成为永久性的熔合。14、热板熔接热板熔接是指将要连接的两块塑料件的边放到恒温器控制的热板上加热直至表面熔化, 然后采用较小的压力将软化了的两表面压在一起实现塑料件的连接，见图。另外有一种常用 的热板热合工艺，首先将需要连接的两个部件叠放在一起，使用电热管等途径使热合板发热, 热合板下降至两部件中的上部件，同时对热合板施加一定的压力，热合板将两部件接触区域 熔化然后固化连接在一起。这种工艺主要用于高分子树脂膜材与塑料件件的密封连接。15、热气体焊接热气体焊接的方法有三种：点焊、永久热气体焊和挤焊。他们的基本原理一样，通过 电机所产生的风带走电热丝所产生的热量，从而得到流动的热空气，
12、使被焊接的两个塑料件 与焊条加热呈熔融状态而粘合在一起，从而达到焊接的目的。其中点焊用于永久焊接前将各 件固定在一起。点焊为对材料进行临时焊接，不需要焊条即可完成，并且需要使用点焊焊嘴。永久焊要使用与焊接的零件材料相同的焊条，焊嘴在焊接区域上以扇形来回迅速移动, 直到V型槽和焊条软化到能够焊接，通常用热滚筒压在一起。挤焊是指填充树脂或者以颗 粒的形式从漏斗处进给或者以筒上的焊条的形式给出，然后从由电动机驱动的单螺杆熔室中 挤出，采用电热圈或者热气体进行加热，结合面用连接在挤出机上的热气体预热器进行加热, 最后填充树脂和被焊接件熔化而连为一体。超声波焊接是通过超声波发生器将50/60赫兹电流转换
13、成15、20、30或40 KHz电 能。被转换的高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械运动，随后机械运动通过 一套可以改变振幅的变幅杆装置传递到焊头。焊头将接收到的振动能量传递到待焊接工件的 接合部，在该区域，辰动能量被通过摩擦方式转换成热能，攵使两个塑料的接触面迅速熔化， 加上一定压力后，使其融合成一体。当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其凝固成 型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度能接近于原材料强度。超声 波不仅可以被用来焊接硬热塑性塑料，还可以加工织物和薄膜。一套超声波焊接系统的主要组件包括超声波发生器，换能器/变幅杆/焊头三联组，莫具 和机架。超声波塑
14、料焊接的好坏取决于换能器焊头的振幅，所加压力及焊接时间等三个因素，旱 接时间和焊头压力是可以调节的，振幅由换能器和变幅杆决定。17、振动焊接振动焊接工艺中有六个工艺参数：焊接时间、保压时间、焊接压力、振幅、频率和电压。振动焊接分为：线性振动焊接、轨道振动焊接和角振动焊接。线性振动摩擦焊接利用在两个待焊工件接触面所产生的摩擦热能来使塑料熔化。热能 来自一定压力下，一个工件在另一个表面以一定的位移或振幅往复的移动。一旦达到预期的 焊接程度，振动就会停止，同时仍旧会有一定的压力施加于两个工件上，使刚刚焊接好的 部分冷却、固化，从而形成紧密地结合。轨道式振动摩擦焊接是一种利用摩擦热能焊接的方法。在进行
15、轨道式振动摩擦焊接时， 上部的工件以固定的速度进行轨道运动一一向各个方向的圆周运动。运动可以产生热能，使两个塑料件的焊接部分达到熔点。一旦塑料开始熔化，运动就停止，两个工件的焊接部分 将凝固并牢牢的连接在一起。小的夹持力会导致工件产生最小程度的变形，直径在10英 寸以内的工件可以用应用轨道式振动摩擦进行焊接。角振动焊接是指一个工件围绕一个支点作旋转运动目前很少出现商业化生产的角振动 焊机。18、激光焊接激光焊接技术是借助激光束产生的热量使塑料接触面熔化，进而将热塑性片材、薄膜或 模塑零部件粘结在一起的技术。它最早出现在20世纪70年代，但是由于费用昂贵，无法和更早的塑料粘接技术相竞 争，如振动
16、焊接技术、热板焊接技术。但是从20世纪90年代中期开始，由于激光焊接技 术所需要的设备费用下降，该技术才渐渐受到人们的广泛欢迎。当被粘接的塑料零部件是非常精密的材料（如电子元件）或要求无菌环境（如医疗器械和 食品包装）时，激光焊接技术就能派上很大用场。激光焊接技术速度快，特别适用于汽车塑 料零部件的流水线加工。另外对于那些很难使用其它焊接方法粘接的复杂的几何体,可以考 虑使用激光焊接技术。激光焊接的优点主要有：焊接设备不需要和被粘结的塑料零部件相接触；速度快；设备 自动化程度高，很方便的用于复杂塑料零部件加工；不会出现飞边；焊接牢固；可以得到高 精度的焊接件;无振动技术；能产生气密性的或者真空密封结构；最小化热损坏和热变形； 可以将不同组成或不同颜色的树脂粘结在一起。电变玉网热金属丝焊也被称作电阻
