塑料热铆焊接技术

塑料热铆焊接技术

塑料热铆接技术--用来连接由不同材料制造的制件，使热固性塑料与热熔性塑料制件间实现相互连接，或使塑料制件与金属连接；是利用模塑件上预留固有的塑料铆柱、肋翼、立筋，对应穿过冲压成形金属板结构上预制孔压紧，金属表面凸出部分铆柱（热桩）在受控热融软化后再用特制金属成型铆头压紧冷却重新成型并夹紧，利用特定形状的铆头可以实现塑料铆柱的埋头铆接（齐平铆接）、半球铆接、圆弧翻边铆接、立筋肋条状铆接、机械锻压、折边镶嵌包覆等，实现不同材质的材料机械铆合组装在一起的连接方式，连接部位不易脆化、美观、牢固、密封性好，从而实现结构的最优化设计，充分利用各种材料的机械特性最佳组合，极大地提高整体组件的性能，整体结构耐冲击，从而达到最完美的配合，尤其适合于长期机械振动、环境温度及湿度变化范围大，自然环境极其恶劣的场合。

"Plastic Hot Air Stake Assembly" (PHASA塑料热风铆接装配) 塑料热铆接组装是结构最简单、高可靠性、高性价比的永久性固定装配的方法，可多点铆接固定，无须填加任何粘接剂、溶剂、填料和紧固件，也不消耗大量能源，设备紧凑、占地面积小，加工过程无振动、无污染、无噪声，环保、节能、快速、高效、优质、美观，依此方法装配的金属与塑料组件牢固、紧密、稳定，具有高抗冲击、抗腐蚀性，抗震且耐候性强。

简而言之，组件上的所有各个紧固部位同时加热，然后用冷却模头施压后重新成形、冷却铆固，许多不同材质的部件组合成牢固的整体组件，事实证明是优于其它常用的传统方法，无须其它填充材料，减少生产工序、降低加工成本和材料消耗。

PHASA是"Plastic Hot Air Stake Assembly" 的英文缩写，中文即：塑料热风铆接装配。

随着新材料技术的迅速发展与推广，塑料以其重量轻、磨擦力小、耐腐蚀、易加工等特性得到广泛应用，然而由于注塑工艺、模具加工、设备等因素，大量结构形状复杂、规格尺寸大的塑料件不能一次注塑成形，故使用塑料粘接和热合工艺二次加工，不仅效率低、而且热合工艺有很大的局限性，粘接剂还有一定的毒性，带来环境污染和劳动保护的问题，传统的工艺已经远不能适用于现代塑料工业的发展应用需要，所以一种新颖的塑料加工技术诞生了——塑料热铆接。

塑料热铆接组装是热塑性材料与其它不相熔材质零件装配的全新设计理念，是结构最简单、高可靠性、高性价比的永久性固定装配的方法，具有高效、节能、优质、美观等优越性，可多点铆接固定却无须填加任何粘接剂、溶剂和填料，应用此技术可取代过去生产上需要的熔剂、粘合剂、扣钉或其它机械固定法以及其它零件和材料，从而减少工序、提高生产效率，大大降低装配成本和材料消耗，依此方法装配模塑组件牢固、紧密、稳定，抗振、耐老化、耐冲击性好，且加工操作简单、节能、速度快，操作者不需要很高的专业技能，通过外观目视即可检查产品质量。

近年来尤其是塑料与金属及其它复合材料的应用越来越受到人们的重视，最新的结构设计理论，汽车件轻量化，各种复合改性材料的推广应用，对二次加工工艺提出了更高的要求，塑料热铆接恰好弥补了其它加工手段的自身缺陷，将各种不相熔材料组合成为最佳性能与功用的整体，是简捷、清洁、高效的生产方式，充分满足各行业不同需求，未来必将得到越来越广泛地应用。

英国PHASA塑料热铆接技术公司是从事塑料热铆接设备研发制造的专业化公司，拥有多项发明专利，采用最先进的塑料热铆接技术，利用特制的铆头可以实现塑料铆柱的齐平铆接、半球铆接、埋头铆接（沉头铆接）、圆弧翻边铆接、肋条状铆接、折边镶嵌包覆等，与加工工件进行点接触，以全新的理念优化设计，将塑料件与金属件或其它不可焊接材质的组件铆接装配成一体，铆接面光洁度好，成形速度快，不易龟裂脆化、美观、牢固，减化了生产工艺、降低材料消耗、极大地提高产品质量、可靠性和生产效率，有效地延长使用寿命，具有工艺先进、结构合理、无震动、无噪音、无污染、加工质量高等优点，广泛适用于宇航军工，电子电器，仪器仪表，微动开关阀门，汽车配件，家用电器，五金等行业生产与装配，确保产品的高性能和低成本，即使在极其恶劣的自然环境和剧烈振动的情况下，依然可以长期安全稳定可靠地使用。

PHASA积二十年的塑料热铆接工艺设计生产经验，为客户量身定做的专业设备、配套工装模具，系统全面的客户培训计划，完善的售后服务体系与强有力的技术支持，提供长期可靠的设备保障和连续不断的技术升级。

说起热塑塑料的可焊接力，不能不说到超音波压合对各种树脂的要求。其最主要的因素包括聚合物结构，熔化温度、柔韧性（硬度）、化学结构。

聚合物结构

非结晶聚合物分子排列无序、有明显的使材料逐步变软、熔化及至流动的温度（Tg玻璃化温度）。这类树脂通常能有效传输超音速振动并在相当广泛的压力/振幅范围内实现良好的焊接。

半结晶型聚合物分子排列有序，有明显的熔点（Tm熔化温度）和再度凝固点。固态的结晶型聚合物是富有弹性的，能吸收部分高频机械振动。所以此类聚合物是不易于将超声波振动能量传至压合面，帮要求更高的振幅。需要很高的能量（高熔化热度）才能把半结晶型的结构打断从而使材料从结晶状态变为粘流状态，这也决定了这类材料熔点的明显性，熔化的材料一旦离开热源，温度有所降低便会导致材料的迅速凝固。所以必须考虑这类材料的特殊性（例如：高振幅、接合点的良好设计、与超音夹具的有效接触、及优良的工作设备）才能取得超声波焊接的成功。

聚合物：热塑性与热固性

将单体结合在一起的过程称为“聚合”。聚合物基本可分为两大类：热塑性和热固性。热塑性材料加热成型后还可以重新再次软化和成型，基所经历的只是状态的变化而已-这种特性使决定了热塑性材料超音波压合的适应性。热固性材料是通过不可逆反的化学反应生成的，再次加热或加压均不能使已成型的热固性产品软化，所以传统上一直认为热固性材料是不适合使用超音波的。

熔化温度

聚合物的熔点越高，其焊接所需的超音波能量越多.

硬度（弹力系数）

材料的硬度对其是否能有效传输超音速振动是很有影响的。总的说来，愈硬的材料其传导力愈强。

超声波熔接：

以超声波频率振动的焊头，在预定的时间及压力下，磨擦生热，令塑胶接面相互熔合，既牢固，又方便快捷

超声波埋插：

由焊头送到金属及塑胶间的超声波震动，磨擦生热令塑胶接触面熔化，使金属椿挤入塑胶孔内。

超声波铆接，成形包覆：

塑胶件上的梢子，通过金属件的孔，以高震幅焊头震动梢端，使其熔解，顺着焊头的接触面变为铆钉形状，将金属板铆住

超声波点焊

将两层塑胶板焊接，焊头中央的导梢以超波震动攒穿上层塑胶板，由于震动能产生离析，塑胶接面间接产生磨擦热，令两层塑胶板熔接。