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塑料的连接技术(中)
发布时间:2018-10-19 9:37:17

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。


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 Decoration),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、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。

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6、多零件模塑成型

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,然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。

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7、模塑螺纹连接

模塑螺纹连接是指通过注塑模具的设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。

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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。


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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。


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11、塑料铆焊

 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头内的型腔中,形成 所需的铆钉头设计样式。


塑料件焊接工艺:焊接原理都是一样的,先把要焊接的两个塑料件对接面加热到熔化,然后增加焊接面的对接压力,稳定保压一定时间至焊接面固化,即焊接成功。


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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。

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