塑料连接工艺

聚丙烯（PP）： （熔点：170～176℃）（PP-H 等规聚丙烯；PP-B间规聚丙烯；PP-R无规聚丙烯）
性能：聚丙烯是热塑性塑料中材质量最轻的一种 树脂，密度为0.91～0.92g/㎝³，呈白色蜡状，比聚 乙烯透明度高。强度、刚度和热稳定性也高于聚 乙烯。易燃、化学稳定性好。
应用：薄膜、电绝缘体、容器、包装品等。
在一定温度下，热塑性塑料可以达到热塑 性状态乃至熔融流动，冷却后，又变成一定的形状。
热塑性塑料的分子排列形式有2种，非结晶 型和结晶型见下图。由于分子结构不同，其材料的 强度性能也不同。
纤维状分子
非规则的卷绕： 非结晶型 如玻璃透明
非结晶区 结晶型：乳状（不透明）
热塑性塑料的构造
►弹性塑料
该类塑料由于内部结构的原因（粗网目 交联链状分子结构），而不能熔化，不能达到热 塑性状态，故不具备可焊性。
性能：PVC为无定形聚合物，结晶度在5%以下， 难燃，离火即灭。
应用：薄膜、硬管、门窗、电线电缆绝缘层、录 音材料等。
♣ 硬聚氯乙烯管的连接以承插式粘接为最佳，但接 头的承插管件与管件的公差配合要求很高，要求 不能满足时可采用承插式焊接接头。缺乏管件时 则采用接触（摩擦）焊。
另外，热塑性塑料还有聚乙烯醇类及丙烯酸类。
表1 高密度聚乙烯的熔化指数
熔化指数的分布
HDPE（高密度聚乙烯） I型 II型
DIN 16776中的MFI（190/5）
MFI 组别
克/10分钟
X
003
>0.1…0.4
X
005
>0.4…0.7
XX
010
>0.7…1.3
X
020
>1.3…3
X
050
>3…7
►热塑性塑料的种类
热塑性塑料约占塑料总产量70%，其中应用最广 泛的的品种有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和聚苯 乙烯等。以下是对各种热塑性塑料的简要介绍。 聚烯烃类 聚烯烃塑料的主要品种有聚乙烯、聚丙烯、聚苯 乙烯及聚丁烯。 聚乙烯（PE ）：（LDPE：低密度PE，熔点： 105～130 ℃），（MDPE：中密度PE）， （HDPE：高密度PE，熔点：105～137℃）。 性能： 白色蜡状半透明材料，柔而韧，比水轻， 无毒。 应用：电线绝缘、管材、薄膜、容器、板材等。
热塑性塑料在热塑性状态和压力的作用下就可 实现焊接。它是机械连接（二个焊件纤维状分子互相非 规则的卷绕）。通常仅相同类型的塑料可以焊接。 综上所述，热塑性塑料的焊接原理是： ——焊接面处于热塑性状态（加热）； ——在一固定外压力的作用下实现焊接（焊接压力）； ——保持，冷却直至接头凝固结束焊接（冷却）。
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应用：灌溉、潜水泵、地下电气导管，腐蚀性盐 水溶液，原油和食物（含流体腐蚀剂的有机物） 以及纯化学品及其它敏感产品的工业管装置。
聚氯乙烯
聚氯乙烯（PVC）： （熔点：212℃），PVC-U： 硬PVC，PVC-P：软PVC，PVC-C：氯化PVC
聚氯乙烯（PVC）是由氯乙烯单体聚合而成的一 种非结晶型通用热塑性塑料。
聚丁烯（PB）： （熔点：126～135℃）
性能：耐应力开裂性强。
应用：管道、密封件、缓冲器、压敏粘合剂等。
聚苯乙烯（PS）： （熔点：105～150℃） 性能：非结晶聚合物，透明度达88%-92%，折光 率为1.59~1.60，由于折光率高，所以具有良好的 光泽。具有优异的电绝缘性，刚性大等特点。 应用：照明指示、电绝缘材料、光学仪器零件、 透明模具等。 丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物（ABS）（改性 聚苯乙烯）： 以丁二烯为基石的ABS管或管件，丁二烯含量 >6%；丙烯腈>15%；苯乙烯>25% 性能：在－40℃～100℃范围内仍能保持韧性、强 度、刚度、具有良好的抗热变形能力。 ABS表面 光滑，具有优良的抗沉积性，不使油污固化结垢， 堵塞管道。不受电腐蚀和土壤腐蚀，宜作埋地管。
非交联链状分子 类型：热塑性塑料
在室温下，通常处于软到硬、韧状态
粗网目的交联链状分子 类型：弹性塑料 (合成橡胶)
不能熔化，可膨胀及不溶解， 在室温下，通常处于弹性、软 状态。
细网目的交联链状分子 类型：热固性塑料
不能熔化，不能膨胀及不溶解。 在室温下，通常处于硬状态。
塑料的基本结构与性能
►热塑性塑料
塑料焊接方法
根据德国标准DIN 1910第3部分《塑料焊接 方法》 ，塑料焊接方法分为热风焊、加热元件焊、 超声波焊、高频焊、摩擦焊、溶剂焊、激光焊接。 接头形式：对接接头， T型接头，搭接接头
表2 塑料焊接方法分类
几种塑料焊接工艺介绍
塑料焊接原理
将两个塑料部件连接起来，通常有三种加工工艺 ：机械固定件、粘合剂及焊接工艺。其中焊接形 式多样，可根据不同材料、尺寸、用途而使用不 同的焊接工艺。
热塑性塑料在热塑性状态和压力的作用下就可实 现焊接。热塑性聚合物受热后可转变到粘流状态, 粘流态下的聚合物大分子通过链段运动,可从一个 塑料件的连接部位越过界面层扩散到另一塑料件 的连接部位中,从而实现连成一体。
♣ 主要目的：通过对本节内容的学习掌握哪种塑料 能够焊接以及塑料焊接原理；了解塑料焊接的典 型工艺及确保焊接质量对塑料焊接操作人员的要 求。
主要内容
➢塑料的类型 ➢塑料焊接原理 ➢塑料焊接方法 ➢几种塑料焊接工艺介绍 ➢塑料焊工的培训与考试
塑料的类型
塑料是以合成或天然高分子化合物（树脂）为基 本成份，加入适当的添加剂，在一定温度和压力下， 经塑性变形加工而成的一类高分子材料（合成树脂 是高分子化合物，也称聚合物）。 塑料的结构是由链状分子构成，或称纤维状分子。 与棉花的网状纤维相类似，是无序卷绕状。根据分 子链的构造，塑料可分热塑性塑料、弹性塑料（合 成橡胶）和热固性塑料。
►热固性塑料
这类塑料由于内部结构的原因（细网目交联
链状分子结构）在受热时不会变软，一直处于硬 状态，直到破坏，因此不具备可焊性。从另一角 度看，能够进行焊接的塑料，其材料熔化指数 MFI应在某一范围。德国标准DIN 53735对此做了 规定。在DIN 16776中给出了MFI的分类组别。德 国焊接学会规程2201TI给出了HDPE熔化指数在 005－010时可以焊接，每一种塑料都相对应一熔 化指数（表1）。