相同和不同的塑料可以通过不同的方法连接。例如焊接是一种常见的焊接工艺。特别是当胶合不能保证充分或永久的连接时。塑料焊接不是表面的,而是紧密的材料连接。然而,这只适用于所谓的热塑性(可热成型)塑料。弹性体和热固性材料不能焊接。
- 热塑材料:它们主要由线性分子链组成,这些分子链通过加热相互滑动,使塑料可成型和可焊接。
- 弹性体:由宽网格交联的分子链组成,一旦暴露在热量中,就会恢复到原来的状态。因此不可能通过焊接过程变形。
- 热固性材料:由窄网格交联的分子链组成。热分解它们的结构、熔化和焊接是不可能的。
基本上:只有相同的热塑材料是均质的(均匀地)可焊接。除 PTFE 外,所有热塑材料都可以焊接,但塑料之间存在特定于材料的差异:
- ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)
可以很好且容易地焊接。焊接温度在 270~310 °C 之间。
- PS(聚苯乙烯)
可以很好且容易地焊接。焊接温度在 270~310 °C 之间。
- PP(聚丙烯)
密切注意温度和加热时间,因为 PP 燃烧非常快。焊接温度在 230~280 °C 之间。
- PE(聚乙烯)
可以很好且容易地焊接,但不能用常规粘合剂粘合。焊接温度在 220~280 °C 之间。
- PVC(聚氯乙烯)
密切注意温度和加热时间,因为 PVC 会快速燃烧并产生盐酸。焊接温度在 250~280 °C 之间。
- PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)
在正常使用中,它被称为亚克力玻璃。可以很好且容易地焊接。焊接温度在 120~180 °C 之间。
- PC(聚碳酸酯)
可以很好且容易地焊接。焊接温度在 270~310 °C 之间。
决定性的材料特性
材料的特性在精确有效的焊接过程中起着重要作用:
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弹性模量 (E-Modul)
描述塑料在力作用下的张力和膨胀。弹性模量越大,材料的声导性越好。
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阻尼
描述塑料吸收和转换机械振动的程度。阻尼越高,产生的热量就越强烈,因为更多的振动能量被转化为热量。
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熔点
材料从固体变为液体的点。它决定了焊接过程需要多少热量。
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熔体流动性
塑料熔化部分的流动速度。较硬的熔体往往会留在焊接区域,过程运行更均匀。
影响因素
各种外部因素会影响塑料的可焊接性:
负面影响
- 添加剂,如防火:添加剂可防止塑料因外部影响而降解。但这也意味着添加剂使超声波加工塑料变得更加困难。
- 液体(尤其是聚酰胺):如果塑料的液体含量很高,它会在焊接过程中蒸发。这会导致焊接区域中出现气泡,然后导致焊缝多孔。
积极影响
- 玻璃纤维:增加塑料的刚度、韧性和强度,从而改善声音传导性,尤其是在半结晶塑料的情况下。
- 玻璃球:增加塑料的抗压强度,从而改善声音传导性,尤其是在半结晶塑料的情况下。