哪些塑料可以焊接?

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。

热塑性塑料

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:

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。 
  7. 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:

  • 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。

  • 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。

  • 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。

  • 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。

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FUNDAMENTALS OF PLASTICS
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