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塑料焊接培训.ppt

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    • 塑塑胶焊接基础知识培训胶焊接基础知识培训•一一.塑胶焊接方式及应用塑胶焊接方式及应用•二二.焊接结构设计焊接结构设计•三三.常用塑胶材料焊接特性常用塑胶材料焊接特性2021/9/241 •一、方式一、方式 1.磨擦式磨擦式 ①①超声波焊接超声波焊接 ②②旋转焊旋转焊 ③③振动磨擦焊振动磨擦焊常用塑料焊接方式及应用常用塑料焊接方式及应用2021/9/242 2.加热式加热式 2021/9/243 •二、应用二、应用 1.超声波超声波 ①①焊接焊接 ②②铆焊 2021/9/244 ③.埋植埋植 ④.点焊点焊 2021/9/245 ⑤⑤切割切割\封口封口 2021/9/246 2.旋转焊旋转焊 回转体或焊接结构为回转体或焊接结构为回转体结构的焊接回转体结构的焊接 2021/9/247 3.加热式焊接加热式焊接 ①①焊接焊接 2021/9/248 ②铆接2021/9/249 二、常用焊接结构设计•1.超声波焊接结构超声波焊接结构2021/9/2410 設計要素 Design Factors•接口設計 Joint Design•工件設計 Part Design2021/9/2411 基本的導熔線W4熔接前示意圖W64熔接後示意圖(W = wall thickness)2021/9/2412 剪切式熔接 Shear Joint熔接前之示意圖熔接前之示意圖熔接深度熔接深度Interference 干涉量干涉量 底模底模最小導入之尺寸最小導入之尺寸0.5 mm熔接後之示意圖熔接後之示意圖2021/9/2413 剪切式熔接:熔接深度 Shear Joint: Depth of Weld•推荐值 Recommended 1.25W•最小值 Minimum 0.5W•最大值 Maximum 1.75W(W = wall thickness)2021/9/2414 超音波原理 Ultrasonic Theory2021/9/2415 底模 Fixture2021/9/2416 換能器振幅 Converter Amplitude40 kHz10 microns20 kHz   20 microns15 kHz    30 microns30 kHz15 microns2021/9/2417 橫向運動 Transverse Motion5”3.5~4”此區域之振幅為最均勻為邊緣上之橫行運動之力為工件面上之垂直運動之力Horn2021/9/2418 複合式焊頭(子母焊頭) Composite Horn2021/9/2419 三、常见塑胶焊接特性:三、常见塑胶焊接特性:1.超声波焊接2021/9/2420 ①①分析分析热塑性塑料热塑性塑料•非結晶性 •结(半)結晶性2021/9/2421 比熱比熱溫度溫度結晶性結晶性非結晶性非結晶性Amorphous软化溫度融溶溫度熔化特性2021/9/2422 不同塑胶材料间焊接•熔融溫度 •熔融指數(流率)2021/9/2423 常见塑胶焊接性能对照表材料材料焊接焊接(近场)(近场)焊接焊接(远场)(远场)铆合铆合镶嵌镶嵌点焊点焊ABSEGEEEABS-聚碳酸聚碳酸酯酯E-GGGE-GE 丙烯酸 丙烯酸GG-FFGE 丙烯酸共聚物 丙烯酸共聚物GFGGG2021/9/2424  丁二烯一苯乙烯共聚物GFGGGCA CAB CAPF-PPGGF-P 聚酰胺酰亚胺GF    聚碳酸酯GGG-FGG 聚苯乙烯EEFG-EE2021/9/2425  改性橡胶GG-FEEE 聚砜GFG-FGFPVCF-PPGEG-F 苯乙烯-丙烯腈共聚物EEFGG-F 聚甲醛GFG-FGF 含氟聚合物P    2021/9/2426  尼龙GFG-FGF 热塑性聚酯GFFGP 高密度聚乙烯F-PPG-FGG 聚甲基戊烯-1FF-PG-FGG 聚苯硫醚GFPGE 聚乙烯FPEGE说明:1、E=最佳 G=良好 F=一般 P=较差.   2、焊接面距模面6.4mm以内为近场焊接,6.4mm以上为远场焊接. 2021/9/2427 不同塑胶材料间焊接配比表2021/9/2428 基本的需求 Basic Requirements•最小起始接觸面 Small Initial Contact•定位對準 Alignment•焊頭的接觸面 Horn Contact2021/9/2429 基本概念 Basic Concepts •導熔線 Energy Director•剪切 Shear2021/9/2430 導熔線 Energy DirectorTEMPTIMETEMPTIME2021/9/2431 近程 Vs 遠程熔接Near FieldFirst Choice 近程第一選擇近程第一選擇Far FieldSecond Choice 遠程第二選擇遠程第二選擇Horn 焊頭焊頭Horn 焊頭焊頭2021/9/2432 導熔線之優點•增加熔接強度 Increase Joint Strength•減少溢膠 Reduced Flash•減少熔接時間 Reduced Weld Time2021/9/2433 階梯熔接面 Step Joint Before After+ 0.010" to 0.025" (0.25 to 0.64 mm)W8W8W3(min. 0.023 "[0.6 mm])SlipFitW4W(min. 0.080 "[2 mm])Note: Radius all sharp corners.2021/9/2434 咬花面設計Energy Director With Opposing Textured SurfacePatent No. 4,618,5160.13~~0.29 75 μm0.30~~0.44115 μm0.45 以上 以上150 μmED￿ED￿高度高度磨面磨面深度深度2021/9/2435 咬花面設計Energy Director with Opposing Textured Surface2021/9/2436 導熔線之限制•对于(半)結晶塑料, 熔接強度有限,且密封可靠性较差•平面度要求较高2021/9/2437 剪切式参考设计尺寸 零件尺寸零件尺寸 单边干涉量单边干涉量       最大公差最大公差        ≤18mm                             0.2~0.3mm                         + 0.025mm                     18-35mm                          0.3 to 0.4mm                        + 0.050mm           ≥35mm            0.4 to 0.5mm               + 0.075mm2021/9/2438 剪切式熔接之優點 Shear Joint Advantages•創造一個堅固密封保證 •適用於所有的塑膠材質 •針對半結晶性塑膠提早固體化之特性2021/9/2439 剪切式之限制 Shear Joint Limitations•緊密公差之要求 Requires tight tolerances•要求外牆支撐堅固良好 Requires rigid side-wall support•工件尺寸較小 Part size small•不規則形狀 Irregular shapes 2021/9/2440 其他設計之考慮 Other Design Considerations•直角 / 轉角 Sharp Corners•孔洞及轉折 Holes & Bends•附屬物 Appendages•隔膜 (薄膜效應) Diaphragmming•焊頭之接觸 Horn Contact2021/9/2441 直角 / 轉角 Sharp Corners Avoid避免避免Preferred優先選擇優先選擇2021/9/2442 孔洞及轉折Holes and BendsSemi-CrystallineResins半結晶塑膠半結晶塑膠AmorphousResins非結晶塑膠非結晶塑膠Potential Lack of Weldin this Area可能在此區域無熔接可能在此區域無熔接Void缺口缺口Horn2021/9/2443 肢節潜潜在性出現斷裂的在性出現斷裂的地方地方焊頭焊頭2021/9/2444 焊頭之接觸 Horn ContactCorrect正確正確CouplingSurface聯結接觸面聯結接觸面Incorrect不正確不正確Too Small接觸面太小接觸面太小2021/9/2445 焊頭之接觸 Horn ContactFlange added for horn contact directly over weld area針對焊頭接觸之額針對焊頭接觸之額外凸緣要垂直地超外凸緣要垂直地超過熔接區域過熔接區域2021/9/2446 低型鉚頭 Low Profile Stake Before After D = Stud diameter鉚釘直徑鉚釘直徑焊頭2021/9/2447 咬花成形鉚接 Knurled Stake Before After 焊頭2021/9/2448 溢膠(平頭)鉚接 Flush Stake Before After 焊頭2021/9/2449 中空鉚接 Hollow Stake Before After D = Stud diameter鉚釘直徑鉚釘直徑焊頭2021/9/2450 埋植 Insertion2021/9/2451 埋植 Insertion2021/9/2452 埋植之剖面 Cross Section Of Insertion2021/9/2453 成型 Swaging / Forming2021/9/2454 成型 Swaging / Forming焊頭焊頭熔接前示意圖熔接後示意圖2021/9/2455 點焊 Spot Welding2021/9/2456 設計考量 Design Considerations•上層材料需比下層材料薄 Top Sheet Thickness Must Be Less Than Bottom Sheet Thickness•材料需平整 Sheets Should Be Flat2021/9/2457 點焊之優點 Advantages of Spot Welding•快速之循環時間 Fast Cycle Time•無需夾具或溶劑 No Extra Fasteners Or Adhesives Needed•無需特殊治具(一般而言) No Special Fixturing Required (Generally)•無需接口設計 Molded Joint Design Unnecessary•可以手焊機方式完成工作 Can Be Done Using A Hand-held Welder2021/9/2458 。

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