热板焊接原理

一.焊接简介：
，
1.焊接种类:
1）.热板焊接:热板焊接主要是靠对两个互相焊接的料件经行加热，达到料件彼此的熔化状态，再施加一定的压力来达到互相焊接的效果,（实用范围:POM ,ABS, PPO ,PPA ,聚蜂等….）2）.超声波焊接机焊接:超声波焊接装置是通过一个电晶体功能设备将当前50/60Hz的电频转变成20KHz或40KHz的电能高频电能，供应给转换器。

转换器将电能转换成用于超声波的机械振动能，调压装置负责传输转变后的机械能至超声波焊接机的焊头。

焊头是将机械振动能直接传输至需压合产品的一种声学装置。

3）.高周波:它是利用高频电场使塑料极性分子扭转来产生摩擦热，进而达到熔接的目的，其熔接的温度是表里均匀。

任何PVC含量大于10%的塑料片材，无论其软硬如何，均可用高周波塑胶熔接机热合封口。

皮革行业亦可使用本机对皮具压花、整形。

4）.旋转焊:靠伺服电机高速旋转,产生摩擦力来达到焊接要求,
5）.震动摩擦:线性振动摩擦焊接是利用接头表面的线性往复运动产生的热量进行焊接，轨道式震动焊接是利用接头表面以恒定的数率轨道式运动产生焊接加工所需的热量实现焊接。

6）.激光焊接:2种塑料在低压力下被夹紧在一起，激光穿过一个制品，然后被另外一个制品吸收，吸收激光能量的制品将光能转化为热能，在塑料的接触面熔化，形成一个焊接区。

7）.热气焊接：通过热气或热空气加热，把焊条溶化到焊缝里，当达到料件溶化接触面充分加热后，使熔融界面的流体流动，产生分子间的扩散，
8）.挤出焊接，内植感应焊接，内植阻抗焊接，射频
三：热板焊接模具：
热板焊接模分类：
1）立式焊接模：模具根据机台来分，制作在立式机台上使用的模具叫立式焊接模，像一般的花洒类。

2）卧式焊接模：放在卧式机台上使用的模具一般有.
喷枪类焊接滤水焊接模
3）热卯焊接模：通过加热模之间焊接卯去相应的形状，来到达密封效果。

如莲蓬头焊接。

4）小型焊接模，根据产品的外形设计去来的非标机台上的模具，如焊机侧盖
1；立式焊接模架标准：
1.1.模具标准：
结合建霖厂的焊接机构，按产品焊接面分成0---200
和200—250，250---300对于焊接面最大的现有的也只有焊接面在250，考虑到以后开发产品焊接面将越来越大，标准做到300尺寸，立式焊接机的最大的焊接范围也是在300.各个范围的模架，底架都是按统一的标准在做，导向都是采用标准的尺寸，导套导柱配合，根据产品尺寸分类，加热模的加热管标准为，φ16*150*600wφ16*200*800w φ16*200*1100w 三种标准。

1.1.1：焊接面积在0—200的定位模架采用分体式，模架和定位行腔分开，热模采用加热系统和模架成为一体，每次换加热板，每套机台配一套焊接模模架。

根据各产品定位行腔更换定位模结构如下图。

（定位模）定位型腔标准模架
修定日期： 页 码：3
控
（热模）
定位模和热模的尺寸按下图：
焊接面在200-300mm 之间的焊接模采用整体的模架方式，定位模行腔和模架做在同一模架上，热模和模架做在同一模架上。

各定位模和热模的尺寸都按照下表制作：
加热板
热模模架
1.2.夹具标准：根据焊接面的不同夹具也各有不同，对于所有的圆形的焊接物体，以及焊接面小于150夹具采用横向夹紧，气缸全部采用20*5的超薄气缸，
非圆形及异形的焊接产品采用上下斜顶夹紧，气缸采用20*15的超薄气缸。

立式焊接模的材料都统一成如下表：
3.2: 卧式焊接模架标准：根据喷枪焊接和滤水焊接的焊接面，一般喷枪焊接模的加热范围都在203以内。

而滤水的焊接面相对比较大，所以把焊接模分为喷枪和滤水焊接模两种：
3.2.1.喷枪焊接模标准：由于喷枪焊接模的焊接面相对比较小，所以焊接模做成一模两穴，以提高焊接效率。

模具的配合底板和立板全部采用下图尺寸。

底
板
立板
2. 总的高度，左定位模底板到四个限位柱面的高度为110，右定位模底板到四个限位柱的高度为96，左定位模的限位柱的面到料件焊接面的高度低1MM.右定位模的限位柱的面到料件焊接面的高度低0.5MM.如图（6）
图6
3.夹具的标准：卧式焊接模的加热模的尺寸采用图7尺寸所示
(图7) （图8）
卧式焊接模的加紧机构都是采用横向进退，用导向杆作为夹具的导向，其结构各尺寸如图8。

3.2.2.滤水焊接模模架标准：因为滤水焊接面的尺寸焊接面相对比较大，在定位模的夹紧机构上不能统一，所以其模具只有在定位模的底板和模具总的高度，热模三方面做成统一标准。

一，定位模底板的尺寸标准：见图9
底板
图（9）
底板的尺寸按照图8规定的尺寸制作。

左右定位模的高度限位柱的面到底板的高度位160MM,料件的焊接面到底板的高度位161MM.加热模总体标准的尺寸见图9
图（10）
加热板的中间需要根据各个定位模的夹具来让开一定的位置。

卧式焊接模模架的材料清单：
4：热板焊接工艺
4.1.热板焊接模名词解释:
1）.热溶时间:两个定位模与热模的接触时间为热熔时间,
2）.固化时间:两个定位模合模以后的时间
3）.熔解量:产品接触热模往下熔解的值
4）.固化量:两个焊接产品在固化时往下压缩的值
4.2:.固化量和熔解量关系:
焊接的质量与焊接的熔融层的厚度有很大的关系，以及在焊接时挤出熔融物所占的比例，一般焊接的所热熔的量与料件所焊接的接触面厚度成34%，及L0=0.34d, L1=L1*0.75 Lr=L0*0.25*2
焊接高度=热熔高度+固化高度
例子:如果焊接产品要求焊接1.5
热熔高度: 本体焊接0.5 ,面板焊接为0.5
固化高度:本体焊接0.25 ,面板焊接为0.25
4.3:常见的热板焊接：1.低温长时焊接：通过发热体加热到一定的温度（一般材料熔融高于30—70°）再进过常时间的接触一般在
20—60秒
材料的拉丝表面的发热体涂上一层聚四氟乙烯，防止材料粘模，但是一般聚四氟乙烯的温度不能高于250℃高于250℃聚四氟乙烯会分解。

2.高温短时焊：考虑到低温焊接效率比较低，而且有些材料的黏度很大，会造成模具粘模。

提高温度可以降低材料的粘度。

一般设在300---480。

热熔时间一般在3—7S.根据材料的特性一般高温焊接在材料的熔融温度和分解温度之间不能超过分解温度。

建霖厂所有焊接全部采用高温短时焊接。

3.非接触式焊接：非接触式焊是利用热的辐射来使材料达到熔融，一般非接触式焊的热温度都在400—550℃，与热板的距离都在0.5—2mm,这种焊接对加热部分要求很高，一般加热管很难达到。

下图是建霖厂常用材料的焊接工艺：
热板焊接材料特性
序号材料名
称
材
料特
性
熔融温度
分
解
温
度
焊接温
度
热熔时
间
固化时
间
压力
1 PP 半结
晶
173~250℃
300
℃
280--300
℃
5S-15S 7S—15S 0.5MPA--0.7MPA
2 ABS 非结
晶
170-280℃
260
℃
300-350
℃
5S-7S 7S-10S 0.5MPA--0.7MPA
3 POM 结晶175℃240
℃
300℃3S--5S 5S-12S 0.5MPA--0.7MPA
4 PC 非结
晶
220℃
350
℃
360℃3S--5S 7S-15S 0.5MPA--0.7MPA
5 PPO 结晶220--260
℃360
℃
350℃3S--5S 7S-15S 0.5MPA--0.7MPA
6 PSF(聚
砜）
非结
晶
300℃
480
℃
450℃5S-7S 7S--15S 0.5MPA--0.7MPA
7
尼龙
12/6/66
半结
晶-
结晶
材料
240—300
℃
350
℃
350-400
℃
5S-7S 7S-15S 0.5MPA--0.7MPA 4.4:热板焊接常见的问题及解决方法：
文件名称：热板焊模具设计手册
文件编号：CRN-C-E-045
制定日期：2008/09/08
修定日期：页码：11受控
热板焊常见问题及解决方法
序
号
问题原因解决办法
1 焊接有拉丝温度过低提高温度，及检查加热管有无烧坏
2 材料有焊接益料
发黄
温度过高感应线不起作用，设定温度与实际温度不同
3 焊接面出现气孔一，材料降解二，材料本身有
水分，三，焊接时材料与焊接
模空气不能排去
1.降低温度
2.材料经行烤干
3.模具上做排气
孔
4 焊接材料变形温度过高产生在不拉丝的情况下尽量降低温度，缩短热熔时
间
5 益料过多接触时间过长，熔融量过多减少熔接量，和熔接时间
6 益料过少接触时间过短，熔融量过少增大熔接量，增长熔接时间
7 料件试水不漏，
爆破压不过材料焊接中焊接不均匀，形成
虚焊
检查焊接面是否均匀，固化量是否够
8 焊接面焊接均匀
试水不过1.材料高温发生分解，形成泪
焊2.材料在空间的停留时间过
长
1.降低温度，
2.加快机台的分合速度
9 焊接面只有几处
焊接不均匀
加热模发生变形根据加热模的材料特性经行处理。