传统塑料焊接有哪些方法？

随着新材料加工技术的发展，塑料制品以其质轻、耐腐蚀、绝缘性好、成型性能优异等优点，已大量取代金属、陶瓷等传统材料。塑件连接工艺的质量对于塑料制品的广泛应用具有重要意义。

超声波焊接

超声波焊接原理如图1所示。焊接材料的垂直振动可产生超声波纵向振动，从而在受压塑料中产生应力。当这种应力超过胡克定律的范围时，塑料本身除了有轻微的变形变化外，还会产生热能，并对两种塑料的接触面施加压力，利用超声波高速振动和摩擦产生热量，从而软化塑料内部并使其粘稠。焊接时。这种焊接均匀可靠、变形小、外观好、效益高。

当超声波作用于热塑性塑料接触表面时，每秒会产生数万次高频振动。这种具有一定振幅的高频振动将超声波能量通过上部焊件传递到焊接区域。由于焊接区域为两个焊缝，两焊缝界面声阻较大，因此会产生局部高温。并且由于塑料的导热性能较差，一时无法及时散失，而聚集在焊接区域，导致两种塑料的接触面迅速熔化，加上一定的压力后，融合为一。

当超声波停止工作时，让压力持续几秒钟，使其凝固成型，从而形成坚固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度可接近原材料的强度。超声波焊接的特点是热量仅集中在焊接部分，焊缝牢固、美观。无论塑料的极性如何，几乎所有加热熔化的塑料薄膜都可以采用超声波焊接，特别适合焊接硬质薄膜材料。超声波焊接不受被焊表面污染的限制，焊接过程非常快，焊接时间小于1s，并且易于实现自动化。

热板焊接

热板焊接，也称为热封焊接，是最简单的塑料焊接技术之一。在焊接过程中，需要将两个塑料件密封成一个整体。一般采用热封机进行操作。热合机是利用各种外界条件(如加热方式等)对两个待焊接塑料件的接合面分别进行加热，密封件受热后会变得粘稠，从而形成一层熔化的熔接体。在接合面上形成一层层，加压力机使其粘合，借助一定的压力和时间，将两种塑料熔合在一起。冷却后具有一定的强度和密封性能，保证热封后在使用过程中能承受一定的外力，不破裂、不渗漏。 ，达到热封的目的。

热板焊接主要适用于焊接类似的热塑性塑料。同一塑料的熔化温度容易控制。更容易控制加热板的温度一致，从而简化了加热板的制造难度。在焊接不同类型的塑料时，两种塑料之间的温度影响是不同的，这增加了加热板的制造和加工难度，同时也会出现强度不足的现象。在焊接过程中，一般需要使用夹具，也称为热封模具。热封模具主要用于固定两个塑件的侧面并上下移动，加热板前后移动，以保证塑件之间的焊接质量。热板焊接的成本相对较低，主要应用于汽车、家用电器和一些塑料包装等领域。

摩擦焊

利用热塑性塑料之间摩擦产生的摩擦热在摩擦表面熔化，然后在压力下通过冷却而结合在一起。这种组合称为摩擦焊。此方法最适合圆柱形零件。

摩擦焊的优点是生产率高，易于自动化、机械化;与一种材料焊接时，接头性能好，设备简单，操作方便。摩擦焊技术应用范围广泛，可焊接汽车半轴、阀门、安全气囊、涡轮增压器、整体齿轮、联轴器齿轮、等速万向节、前悬架等。

振动焊接

振动焊接也是利用连接表面之间的摩擦产生的热量进行焊接。与旋转摩擦焊不同，摩擦力沿表面方向呈线性;与超声波焊接不同，振动频率较低，仅为120-240Hz。振动是通过两个塑料部件之间的线性相对运动产生的。线性摩擦焊非常灵活，可以焊接形状复杂、尺寸较大的零件，这是其他塑料焊接方法无法实现的。

几乎所有热塑性塑料都可以振动焊接。最适合焊接注塑或压塑工程热塑性塑料，以及无法通过超声波焊接的含氟聚合物和聚酯弹性体等塑料。这种焊接方法已广泛应用于汽车工业和塑料压力容器制造。适用范围：电池、汽车水箱、其他汽油油罐管道产品及容器、汽油滤清器或其他滤芯产品、各种汽车灯具、汽车电机零部件、传感器、弯管、尼龙制品及尼龙编织制品等。

高频焊接

塑料高频焊接是在适当压力的高频电场下进行的。其原理是在高频电场的作用下，高频电场中聚合物的极性分子发生强烈振荡，分子间产生摩擦而发热，聚合物立即升温至熔融状态。状态和债券在一起。其高频塑料焊接热封方法：

1、高频塑料焊接机主要利用两个待焊接工件接触面上产生的摩擦热能来熔化塑料。热能来源于工件在一定压力下以一定位移或幅度在另一表面上做往复运动。一旦达到预期的热封程度，振动就会停止，同时仍会对两个工件施加一定的压力，使新热封的部分冷却固化，从而形成紧密的结合。

2、高频塑料焊接机的另一种方式是采用高频热能热封方式。高频塑料焊接机进行轨道振动摩擦热封时，上部工件以固定速度进行轨道运动——各个方向的圆周运动。运动可以产生热能，使两个塑料件的密封部分达到熔点。一旦塑料开始熔化，运动就会停止，两个部件的热封部分就会凝固并牢固地连接在一起。小的夹紧力会使工件产生最小的变形，高频瞬时热封、加热，高频焊接热封成功。

高频塑料焊接用于普通塑料、皮革、布料的热封焊接。定位准确，性能良好，灵活性强，用于小型产品加工。生产效率高，操作使用方便。

热风焊接

热风焊接有时也称为热风枪焊接。该方法类似于金属氧-乙炔火焰焊。它利用热气流提高待焊表面和焊条的温度，使焊条与母体熔合，达到焊接的目的。操作时，先清理焊接表面，然后用热气流同时加热待焊表面和电极。这种焊接要求焊条和母材应相同。例如，焊接不同材料时，焊条应使用两种材料和混合产品。

电极的横截面积通常为直径为3mm的圆柱形。当电极软化、粘稠、尚未完全熔化时，在粘稠状态下施加很小的压力，使电极与母体熔化粘合在一起，冷却后形成焊缝。操作过程中，必须控制空气温度、气流、电极在焊缝中的位置及其运动、焊枪的位置及其运动。焊接质量不仅与上述因素有关，还取决于焊缝的截面形式、材料的厚度、焊条的尺寸、焊枪喷嘴的尺寸等因素。一般焊接气体温度为200-300℃，气体流量为15-60L/min。

焊枪主要由加热元件(电加热)、引导气流的管道和喷嘴组成。加热元件功率为400-600W，喷嘴直径为3-6.5mm。热风焊接的主要优点是设备简单、成本低，可用于连接各种大型、复杂的产品。但运行周期长，不适合批量处理。焊接质量受多种因素制约，难以控制。这取决于焊工的操作技能。 。焊枪如图所示。