醫療技術行業的塑料焊接
粘合劑通常用作原型制造中的快速臨時解決方案。然而,在隨后的生產中,塑料焊接是一種更經濟而有效的解決方案,可提供良好的一致性,高強度焊接,并且不需要額外的耗材。塑料焊接的風險和挑戰通常是由于選擇焊接過程,焊接設計和試驗方法,以及變形的部件和尺寸偏差。通過采取一步排除分析和改進措施,可以減少或消除這些問題。
塑料焊接過程的開發過程遵循以下步驟:
第1步:定義問題?第2步:選擇進程?第3步:連接器設計?步驟4:測試驗證
1.在選擇焊接過程時定義問題,預測試產品材料和性能要求對于處理選擇至關重要。您可以避免早期定義的后續損失。
在確定焊接或焊接過程的位置之前,請思考并回答以下問題。
1.1強度
什么是負載方向?將經歷什么樣的伸展或剪切?
如果可能,應允許焊縫的設計在其工作時承受剪切力,因為塑料焊接在剪切方向上很大。塑料焊接可以承受拉伸載荷,可以承受最弱的剝離力。
塑料焊接強度與負載方向之間的關系
1.2密封
這個產品需要密封嗎?如有必要,承受壓力多少錢?它是氣密還是水?有測試溫度要求嗎?
對于具有密封要求的產品,封閉的焊接線通常設計在待密封的腔室中的封閉焊接線,以及相應的溝槽或小狹縫空間,熔融塑料填充凹槽或間隙以實現密封要求。不同的尺寸和形狀的產品,所選擇的塑料焊接過程也將不同
1.3外觀
是否有任何外觀要求?在哪里“a”?溢出是可見的嗎?
大多數焊接過程可能會產生外觀缺陷。然而,這些問題可以通過改善TROTH和優化焊接參數,或簡化部分的表面,或者隱藏焊接表面來限制這些問題。如果是不可避免的話,則需要增加前一步(例如,干燥)以防止或增加后步(例如,溢出),但這些措施增加了成本。
1.4顆粒污染物
是否在產品內允許微粒或寬松的利潤?
對于依賴于表面摩擦的焊接過程,例如旋轉焊接和振動摩擦焊接,難以避免非產生顆粒污染物,并寬松利潤。
1.5材料
材料對焊接性能的影響因素,除了材料中的基礎樹脂特性,以及各種添加劑如著色劑,填料,抗沖改性劑,潤滑劑等。這些配方共同影響了焊接過程的選擇。例如,當使用激光焊接過程時,需要上部允許調色劑以允許激光穿透傳動;下部部分需要添加炭黑以充分吸收激光能量。
通常,應最小化填充物含量以確保有足夠的樹脂焊接,從而確保焊接強度。因此,建議將填充物含量控制在33%以下。 ?
此外,兩部分必須是材料兼容的,即相同或相似的熔點和粘度,以確保分子的擴散擴散以進行焊接。
激光焊接要求在上部和下部吸收少量的光能(2um焊接系統),或在焊料處的上部透射較低吸收光能(1μm焊接系統)。能量吸收效率由所選波長和樹脂的透射率和波長上的透射率決定。
通過機械振動能量由于聚合物的粘彈性特性而通過機械振動能量產生超聲波焊接。產生超聲波振動的模具被稱為焊接頭。焊接頭和部件的接觸表面必須平行于焊接帶,并且距離短(一般<6mm)。此外,在焊接區域和附近,應避免尖角和薄懸臂結構以防止損壞。
熱板和紅外焊接,兩個部件的焊接表面被加熱,然后組合兩個部件,并施加壓力以促進分子擴散。在熱板焊接中,部分表面與加熱工具直接接觸,所以適用于具有高粘度的塑料焊接,以避免粘附到熱板的材料。在紅外焊接中,部分的表面應避免白色并加入填料以提高能量吸收效率,并降低生產的生產。
旋轉和振動摩擦焊接通過表面摩擦產生熱量以實現焊接。在這些運動期間,聯合設計必須適應摩擦運動/振動方向,這意味著焊絲設計必須是圓形的。對于振動摩擦,關節設計必須具有足夠的橫向間隙以適應一定的振動幅度。此外,在焊縫下支撐墻壁非常重要。它足夠剛性,不能在負載下變形以實現摩擦熱量。
高頻焊接的工作原理是暴露高介電損耗的聚合物,磁場方向是高頻交替(通常為27MHz)。薄材料焊接厚度為10-50毫米。可以使用的材料非常有限。其中,PVC(PVC)是最簡單的。
3.接頭采用塑料焊接設計,關節強度取決于聚合物鏈。
在塑料焊接中,關節強度取決于聚合物鏈在熔體界面上的流動,并在接頭處產生分子鏈校正。為了實現這一目標,合理的焊接設計非常重要。它可以融化和崩潰,導致熔體流動。此外,精心設計的焊縫有助于增加加熱速率,防止泄漏,隱藏溢出,并幫助上下部件。
不同的焊接工藝通過不同的方式產生熱量,加熱速率不同。良好的聯合設計實際上可以提高加熱速率。例如,超聲波焊接通過使用稱為“三角形引導”的關節來提高加熱速率。使用較大的壓力剪切焊接設計旋轉摩擦焊接,其比具有傾斜焊縫設計的加熱速率更快。
溝槽焊接設計有助于提高密封性能。這種類型的關節,熔體可以保持在溝槽和側壁間隙中,從而降低間隙并提高密封性能。然而,在一些情況下,空氣可以捕獲在溝槽中,并且當捕獲的空氣產生足夠的壓力以在熔體中形成孔時,它會導致泄漏。
在焊接過程中,一定量的熔體從接頭擠出,并且可以通過關節設計來控制。關節的一側增加烘烤,隱藏溢流,甚至控制熔體流動的方向,側壁也有助于上部和下部的對準。
4.測試驗證焊接結果必須具有正確的測試方法和截斷以評估。如果您遵循一些簡單的準則,焊接強度和氣密性易于測試。
4.1強度測試
施加負荷的方向對測試結果至關重要。施加負荷的位置和方向應與實際工作一致。
確保在部位破壞之前的聯合無效。如果損壞體材料被破壞,則不能賦予焊接強度的數據,并且應重新設計測試。
測試整個接頭而不是攔截部分進行強度測試。部分測試它可能是不準確的,因為它忽略了一些潛在的高壓力區域。在產生初始裂縫之后,剩余位置焊縫在張力測試中會失效。如果僅執行本地測試,則將忽略此失敗方法,并測量錯誤。
如果整個接頭難以固定拉伸試驗,請考慮使用噴砂壓力測試。
4.2密封性能測試
定義的測試壓力和可接受的泄漏率與最終使用環境和要求有關。頻繁的空氣故障泄漏測試儀,燃氣測試和水檢查。水密度檢測可以設定不同的水溫。
在泄漏測試時,不要增加人們實現強制性。較大的壓縮導致焊接接頭壓縮,這將產生人的低泄漏速率。
5.結論為醫療行業,焊接提供比粘合劑更好的塑料連接溶液。此簡單指南可幫助您最初選擇焊接過程。最后,如果有東西可以焊接,但又焊接不牢。那么你可以通過修改來改善它嗎?此時,您需要咨詢更專業的塑料焊接顧問。我們非常樂意幫助回答這個問題。