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塑料焊接用于醫(yī)療技術(shù)行業(yè)
發(fā)布者：蘇州凱林能自動化設(shè)備有限公司 發(fā)布時間：2023-03-19 10:48:33 點(diǎn)擊次數(shù)：346 關(guān)閉
特別是對于醫(yī)療行業(yè)，很難找到滿足生物相容性要求和FDA批準(zhǔn)的粘合劑。此外，許多常用的聚合物，例如PP，PE和PTFE，其表面能低 (Low surface energy)，也導(dǎo)致難以用粘合劑粘接。
粘合劑通常被用作原型制造中的快速、臨時的解決方案。然而在后續(xù)量產(chǎn)時，塑料焊接則是一種更為經(jīng)濟(jì)有效的方案，能夠提供一致性好、高強(qiáng)度的焊接，且不需要額外的耗材。
塑料焊接的風(fēng)險和挑戰(zhàn)，往往是由于焊接工藝選擇、焊縫設(shè)計(jì)和測試方法不當(dāng)，以及零件變形和尺寸偏差造成的。通過采取一步一步的排除分析和改善措施，可以減少或者消除這些問題。
塑料焊接工藝的開發(fā)過程遵循以下步驟：
Step1：定義問題
Step2：選擇工藝
Step3：接頭設(shè)計(jì)
Step4：測試驗(yàn)證
1. 定義問題
在選擇焊接工藝時，前期明確產(chǎn)品材料和性能要求，對工藝選擇至關(guān)重要。通過早期定義這些，您可以避免后續(xù)損失。
在決定焊縫位置或焊接工藝之前，應(yīng)思考并回答以下問題
1.1 強(qiáng)度
載荷方向是什么?將會經(jīng)歷什么樣的拉伸或剪切力?
如果可能的話，設(shè)計(jì)的焊縫應(yīng)使其工作時盡量承受剪切力，因?yàn)樗芰虾附釉诩羟辛Ψ较虺惺艿妮d荷最大。塑料焊接可承受的拉伸載荷次之，可承受的剝離力最弱。
1.2 密封
這個產(chǎn)品需要密封嗎？如果需要，要承受壓強(qiáng)是多少？是氣密還是水密？有測試溫度要求嗎？
有密封要求的產(chǎn)品，通常是在要密封的腔室一周設(shè)計(jì)有閉合的焊接線，以及相應(yīng)的溝槽或者狹小的縫隙空間，熔化的塑料填充滿槽或者縫隙，以實(shí)現(xiàn)密封要求。產(chǎn)品的尺寸大小和形狀不同，選擇的塑料焊接工藝也會不同。
1.3 外觀
有什么外觀要求嗎？“A”面在哪里？允許溢料可見嗎？
大多數(shù)焊接工藝都有可能產(chǎn)生外觀缺陷。然而，這些問題可以通過改善治具和優(yōu)化焊接參數(shù)、或者簡化零件表面、或者隱藏焊接面的方式加以限制。如果無法避免，那么需要增加前一道工序（例如烘干）加以預(yù)防，或者增加后一道工序（例如去溢料）加以修正，不過這些措施會增加成本
1.4 顆粒污染物
產(chǎn)品內(nèi)是否允許有顆粒物或者松散的溢料？
對于依靠表面摩擦產(chǎn)生熱量的焊接工藝，例如旋轉(zhuǎn)焊接和振動摩擦焊接，很難避免不產(chǎn)生顆粒污染物，以及松散的溢料。
1.5 材料
材料對焊接性能的影響因素，除了材料中的基礎(chǔ)樹脂特性，還包括各種添加劑，如著色劑、填充劑、沖擊改性劑、潤滑劑等。這些組成共同影響焊接工藝的選擇。例如，采用激光焊接工藝時，要求上層零件無著色劑，以允許激光穿透傳輸；下層零件要求添加碳黑，以充分吸收激光能量。
一般情況下，應(yīng)盡量減少填料含量，以確保有足夠的樹脂進(jìn)行焊接，從而保證焊接強(qiáng)度。因此，建議填料含量控制在33%以下。
另外，兩個零件必須是材料相容的，即具有相同或相似的熔點(diǎn)和粘度，以保證分子間發(fā)生擴(kuò)散完成焊接。