[科普中国]-塑料焊接

塑料焊接是指用加热方法使两个塑料制件的接触面同时熔，从而使它们结合成个整体的连接方法。仅适用于热塑性塑料连接。焊接时可使用焊条或不用焊条。使用焊条时，需将被焊端端面制成定形状(如U型、X型等)的接缝，焊条熔融体滴满缝内，两个被焊件连成一体；不用焊条时，则将焊接面加热熔化，再向被焊面施加垂直压力直至紧密熔合为一体。

音波焊机特点针对不易以热熔、超音波熔接之PE、PP，尼龙、PET等圆形或管状工件，做高速旋转与加压运动，使上下工件于极短时间内达到熔解结合之设计，此原理使得加工后之结合力有水密、气密之极高效果。 本机特点：

1.提供高扭力之运动装置，可由1马力至50马力的须求订做。

2.机构稳固，以防启动瞬停时之反作用力。

3.500台以上技术与市场经验。

电力： 1.4KW . 220 / 380V ∮ 3 / 50～60HZ

空压： 5KG/ cm2

产能： 10～15 pcs. / 1 Min.

适用： PE、PP、尼龙、PET、PTR等圆管状物如：滤芯、塑料双层杯、卡通杯、热水瓶内胆等。

电动机身升降，调机方便快捷，省时省力

电动精密限位微调，精度高

采用焊头中心位限位结构，确保焊接不偏移

线形滚珠滑轨，确保焊头长期高精度焊接运动

底板可调式结构，调模方便快捷

高精度动力触发功能，焊接稳定性高

数字式焊接参数设定，直观准确

进口原装压电陶瓷换能器，输出强劲稳定

钛合金变幅器，持久耐用

全套优质进口元件组装，性能可靠

名牌气动元件，高质电器元件

● 高品质压电陶瓷换能器，输出强劲稳定

● 钛合金变幅器，持久耐用

● 底板可调式结构，调试模具方便快捷

● 整体式结构，操作方便；分体式结构，避免干扰1

适用范围玩具业:塑胶玩具、玩具枪、塑胶电话、游乐器、飞机、卡通塑胶玩具等

文具业:订书机、PP文卷夹、塑料笔桶等

电子业:计算机、手机电池、充电器、SD卡、电子表、乐器、录影带盒、CD外壳、手机外壳等

汽车业:后车灯、后视镜、前角灯、指示灯座、仪表板、喇叭、码表等

食品业:保温杯、内松盒、座密封式容器等

电机业:电源开关盒、继电器、设定器、电池外壳、整流器、天线结盒等

饰品业:冲花、锁匙扣、相框、压克力钻等

日常用品:打火机、眼镜盒、手提电筒、时钟等

其 它：PP盒、橱具用品、通讯设备等

操作规程一、工作前

1.工作人员进入工作场所必须穿好工作服，长头发者必须戴上工作帽。

2.检查焊枪喷咀及枪身螺丝是否松动或脱落，电源线是否完好。

二、工作中

1.使用焊枪时必须轻拿轻放，以免碰坏焊枪内的耐热陶瓷条。

2.焊接过程中注意枪咀以及枪头部位不要过于靠近人体、衣物以及焊枪电源线，以免烫伤和烧溶电源线。

3.严禁把焊枪当作电吹风等其他用途使用。

4.焊接过程中，如焊枪出现异常的响声等现象，应立即关枪或切断电源。

5.焊接完毕时，必须按照正确的操作顺序进行关枪。保持足够的冷却时间，以免损坏焊枪。

三、工作后

1.把焊枪轻放于工作台上，避免枪头与塑料板及电源线接触。

2.切断电源，清扫工作场地，把所有的工具及材料放好。

四、注意安全

1.如发生人身、设备事故，应保持现场，并报告有关部门2。

焊接方法塑料焊接，热板机，旋熔机按所采用的加热软化方式的不同，塑料焊接方法可分为通过外加热源软化、通过机械运动方式软化、和通过电磁作用软化几种。

外加热源采用外加热源方式软化的焊接技术：热板焊接、热风焊接、热棒和脉冲焊接；

1.热板焊接可能是最简单的塑料焊接技术，但这种方式特别适合于需要大面积焊接面的大型塑料件的焊接，一般是平面电热板将需焊接的两平面熔融软化后迅速移去电热板合并两平面并加力至冷却。这种方法焊接装置简单，焊接强度高，制品、焊接部的形状设计相对来说比较容易。但由于热板产生的热量使制品软化，周期较长；熔融的树脂会粘附到电热板上且不易清理（电热板表面涂F4可减轻这种现象），时间长了形成杂质影响粘接强度；需严格控制压力和时间保证适当的熔融量；当不同种类的树脂或金属与树脂相接合进，会出现强度不足的现象。

2.热风焊接当热风气流直接吹向接缝区时，导致接缝区与母材同材质的填充焊丝熔化。通过填充材料与被焊塑料熔化在一起而形成焊缝。这种焊接方法焊接设备轻巧容易携带，但对操作者的焊接技能要求比较高。

3.热棒和脉冲焊接这两项技术主要用在连接厚度较小的塑料薄膜的焊接。并且这两种方法相似，都是将两片薄膜紧压在一起，利用热棒或镍铬丝产生的瞬间热量完成焊接。

机械运动采用机械运动方式软化的的焊接技术：摩擦焊接、超声波焊接；

1.摩擦焊接：按运动轨道可分为直线型和旋转型；直线型可用于直线焊缝的焊接和平面焊接的焊接，旋转型可用于圆形焊缝的焊接。在利用压力下的两部分在磨擦过程中产生的磨擦热量使接触部分的塑料熔融软化，对正固定直到凝结牢固。

2.超声波焊接：使用高频机械能软化或熔化接缝处的热塑性塑料。被连接部分在压力作用下固定在一起，然后再经过频率通常为20或40千赫的超声波振动，换能器把大功率振动信号，转换为相应的机械能，施加于所需焊接的塑料件的接触界面，焊件接合处剧烈擦瞬间产生高热量，从而使分子交替熔合，从而达到焊接效果。 超声波焊接过程很快，焊接时间不到一秒，并且很容易实现自动化，在电子、电器、汽车零件、塑料玩具、文具用品、日用品、工艺品、化妆品等各个行业广泛应用。 运动方式焊接是一种自动焊接过程，都需要专用焊接设备。一旦确定了正确的焊接参数，操作工即可稳定生产。其优点是：快速、灵活、焊接过短稳定且不需焊剂或保护气体，也不产生有害气体或熔渣，产品焊接质量有保证。

电磁作用采用电磁作用软化的焊接技术：高频焊接、红外线焊接、激光焊接；

1.高频焊接：利用电磁感应原理高频感应加热技术，穿透塑料制品对埋藏于塑料件内部的感应体或磁性塑料产生感应加热，被焊塑料在快速交变电场中可以产生热量而使需焊接部位迅速软化熔融，继而填充接口间隙，并以完善的机械装置辅助达到完美焊接。产生高频感应的最为常用的方法是，利用高频电流通过线圈，从而得到一个强大的高频磁场。感应体（即发热体）一般为铁、铝、不锈钢等材料，但也使用通过添加磁性物质加工而成的磁性复合塑料。通过这种方法焊接制作的产品包括文具夹，可充气物品，防水衣和血袋等。

2.红外线焊接：这项技术类似于电热板焊接，将需要焊接的两部分固定在贴近电热板的地方但不与电热板接触。在热辐射的作用下，连接部分被熔融，然后移去热源，将两部分对接，压在一起完成焊接。这种方式不产生焊渣、无污染，焊接强度大，主要用于PVDF、PP等精度要求很高的管路系统的连接。

3.激光焊接：20世纪70年代，激光开始被应用到塑料焊接上。它的原理是将激光产生的光束（通常存在于电磁光谱红外线区的集束强辐射波）通过反射镜、透镜或光纤组成的光路系统，聚焦于待焊接区域，形成热作用区，在热作用区中的塑料被软化熔融，在随后的凝固过程中，已融化的材料形成接头，待焊接的部件即被连接起来，通常用于PMMA、PC、ABS、LDPE、HDPE、PVC、PA6、PA66、PS等透光性好的材料，在热作用区添加碳黑等吸收剂增强吸热效果。塑料激光焊接的优点较多：焊接速度快、精度高；自动化、精密数控容易实现；成本相对较低。因此，塑料激光焊接技术在汽车、医疗器械、包装等领域得到了比较广泛的应用。2

影响因素在进行焊接时，压力、时间、吸热量（熔融量）是确保焊接质量的三要素。

压力对焊接表面施加适当的压力，焊接材料将由弹性向塑性过渡，还可以促进了分子相互扩散并挤去焊缝中的残余空气，从而增加焊接面密封性能。

时间要有适当的热熔时间和足够的冷却时间。当热功率一定时，时间不够会出现虚焊，时间过长会造成焊件变形，熔渣溢出，有时还会在非焊接部位出现热斑（变色）。必须保证焊接面吸收足够的热量达到充分熔融的状态，才能保证分子间充分扩散熔合，同时必须保证足够的冷却时间使焊缝达到足够的强度。

熔融量热熔时间和热功率协调调整才会得到最恰当的熔融量，保证足够的分子间融合，消除虚焊的现象。除了焊接设备和操作人员技能水平外，来之于塑料内部或外部的各种因素，对焊接质量有一定的影响，应当引起重视。

其他因素塑料的吸湿性

如果焊接潮湿的塑料制品，内含的水分会在受热后化为蒸气跑出而在焊面上出现气泡，使焊接面密封性能减弱。吸湿较为严重的材料有PA、ABS、PMMA等。用这些材料做的制品，焊前必须进行干燥处理。

塑料中的填充物

如玻璃纤维、滑石粉、云母等，它们改变了材料的物理特性。塑料中填充料的含量同塑料的可焊性和焊接质量有很大的关系。填充物含量低于20%的塑料可以正常进行焊接，不需要进行特殊的处理。填充物含量超过30%时，由于表面塑料比例不足，分子间融合的不够，会降低密封性。

焊接面的清洁

焊接表面必须清洁没有杂质，才能保证足够的焊接强度和气密性。

在选取正确的焊接的材料和排除了影响焊接效果的不利因素外，还要根据材料种类的制品形状、成本的高低采取适当的焊接方法1。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学