Kunststoffschweißwissen: 5 Wege, 7 Prozesse und 4 Fehler

Beim Schweißen denkt man vielleicht als Erstes an die Verbindung von Metallteilen. Wie werden also die verschiedenen Kunststoffprodukte des täglichen Lebens geschweißt? Tuofa CNC Machining beschreibt das Kunststoffschweißen unter den Aspekten Kunststoffschweißtechnologie, Kunststofflaserschweißtechnologie, Anwendung und Entwicklungstrend in der Kunststofflaserschweißindustrie.

In der modernen industriellen Fertigung werden Kunststoffmaterialien in verschiedenen Bereichen häufig eingesetzt. Vom täglichen Bedarf bis hin zu wissenschaftlichen Bereichen sind Kunststoffe untrennbar miteinander verbunden. Kunststoffe realisieren ihren Gebrauchswert, indem sie zu verschiedenen Produkten verarbeitet werden. Kunststoffschweißen ist eine dauerhafte und effiziente Möglichkeit, Kunststoffteile zu verbinden. Ultraschallschweißen, Laserschweißen, Heizplattenschweißen, Reibschweißen, Vibrationsschweißen, Hochfrequenzschweißen usw. sind weit verbreitet.

Was ist Kunststoffschweißen?

Beim Kunststoffschweißen handelt es sich um ein Kunststofffügeverfahren, das auf einem Selbstklebeverfahren basiert. Das Prinzip des Kunststoffschweißens ist ein Phasenübergang von fest zu flüssig (Schmelzen oder Auflösen) mit anschließender Erstarrung an der Verbindungsgrenzfläche.

Das Schweißen thermoplastischer Teile basiert auf der Diffusion von Molekülketten. Es erfordert hohe Temperatur, Druck und Zeit, um eine gute mechanische Verbindung herzustellen. Die Polymermoleküle in Thermoplasten haben eine lineare oder verzweigte Struktur und die Moleküle sind nicht miteinander vernetzt, sodass sie anfällig für relatives Gleiten sind. Daher kann das relative Gleiten oder Fließen von Polymermolekülen durch die Verwendung von Wärmeenergie und anderen Mediensubstanzen, kontinuierlicher Spannung usw. erreicht und die Schweißmethode realisiert werden.

Können alle Arten von Kunststoffmaterialien geschweißt werden?

Können alle Arten von Kunststoffen geschweißt werden? Kunststoffe werden nach ihren physikalischen und chemischen Eigenschaften in Duroplaste und Thermoplaste eingeteilt.

Unter diesen haben duroplastische Kunststoffe eine chemische Molekülstruktur und werden im Allgemeinen auf einmal gebildet. Wie im linken Bild oben zu sehen ist, bestehen die Schalttafel und die Schüssel für Kinder alle aus duroplastischem Kunststoff. Sie haben die Eigenschaften einer hohen Temperaturbeständigkeit, einer harten Textur, sind schwer zu schmelzen und werden nach dem Erhitzen nicht weich. Überhitzung führt direkt zur Zersetzung.

Die Eigenschaften eines anderen Thermoplasten sind offensichtlich anders. Das Bild oben rechts zeigt ein thermoplastisches Kunststoffteil, das beim Erhitzen weich wird oder schmilzt, sich fließformen lässt und wiederholt erhitzt werden kann. Daher können nicht alle Kunststoffmaterialien geschweißt werden.

7 Arten von Kunststoffschweißverfahren

Mit der Entwicklung neuer Materialverarbeitungstechnologien haben Kunststoffprodukte aufgrund ihres geringen Gewichts, ihrer Korrosionsbeständigkeit, ihrer guten Isolierung und ihrer hervorragenden Formleistung herkömmliche Materialien wie Metall und Keramik weitgehend ersetzt. Die Qualität des Verbindungsprozesses von Kunststoffteilen ist für die breite Anwendung von Kunststoffprodukten von großer Bedeutung.

Ultraschallschweißen

Das Prinzip des Ultraschallschweißens ist in Abbildung 1 dargestellt. Die vertikale Vibration des Schweißmaterials kann Ultraschall-Längsvibrationen erzeugen, die zu Spannungen im unter Druck stehenden Kunststoff führen. Wenn diese Spannung den Bereich des Hookeschen Gesetzes überschreitet, erzeugt der Kunststoff selbst zusätzlich zu einer geringfügigen Verformungsänderung Wärmeenergie und übt Druck auf die Kontaktfläche der beiden Kunststoffe aus, wobei er mithilfe von Ultraschall-Hochgeschwindigkeitsvibrationen und Reibung Wärme erzeugt Erweichen Sie das Innere des Kunststoffs und machen Sie ihn zähflüssig. beim Schweißen. Diese Art des Schweißens ist gleichmäßig und zuverlässig, mit geringer Verformung, gutem Aussehen und hohem Nutzen.

Wenn die Ultraschallwelle auf die thermoplastische Kontaktfläche einwirkt, werden Zehntausende hochfrequente Schwingungen pro Sekunde erzeugt. Diese Art von hochfrequenter Vibration mit einer bestimmten Amplitude überträgt die Ultraschallenergie durch die obere Schweißnaht auf den Schweißbereich. Da der Schweißbereich zwei ist, ist der akustische Widerstand an der Schnittstelle zweier Schweißnähte groß, sodass lokal hohe Temperaturen erzeugt werden. Und aufgrund der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffs kann diese eine Zeit lang nicht rechtzeitig abgeführt werden und sammelt sich im Schweißbereich, wodurch die Kontaktfläche der beiden Kunststoffe schnell schmilzt und nach Aufbringen eines gewissen Drucks schmilzt ist zu einem verschmolzen.

Wenn die Ultraschallwelle nicht mehr funktioniert, lassen Sie den Druck einige Sekunden lang anhalten, damit sie sich verfestigt und formt und so eine starke Molekülkette bildet, um den Zweck des Schweißens zu erreichen, und die Schweißfestigkeit kann nahe an der Festigkeit des Rohmaterials liegen. Das Merkmal des Ultraschallschweißens besteht darin, dass die Wärme nur im Schweißteil konzentriert wird und die Schweißnaht fest und schön ist. Unabhängig von der Polarität des Kunststoffs lassen sich nahezu alle erhitzten und geschmolzenen Kunststofffolien durch Ultraschallschweißen verschweißen, besonders geeignet zum Verschweißen von Hartfolienmaterialien. Das Ultraschallschweißen ist nicht durch die Verschmutzung der zu schweißenden Oberfläche eingeschränkt, der Schweißprozess ist sehr schnell, die Schweißzeit beträgt weniger als 1 Sekunde und es ist leicht zu automatisieren.

Laserschweißen

Laserschweißen hat sich als Methode zum Schweißen von Kunststoffprodukten durchgesetzt. Das Laserschweißverfahren bietet die Möglichkeit, thermoplastische Teile mit unterschiedlichen Absorptionseigenschaften zu verschweißen. Vor dem Schweißen stehen die verbundenen Teile in Kontakt miteinander, stehen jedoch nicht unter dem Druck, der bei anderen Schweißverfahren erforderlich ist.

Das Laserschweißen besteht aus kurzwelligen Festkörperdioden oder Hochleistungslasern, die einen Laserstrahl aussenden, der transparente Teile durchdringt und transparent ist. Der Laserstrahl aktiviert die Oberfläche des absorbierenden Materials, das vom Teil absorbiert und in Wärme umgewandelt wird. Der Teil, der den Laserstrahl absorbiert, wird benetzt, wodurch die thermischen Kontaktpunkte (Oberflächen) zwischen den beiden Teilen vergrößert werden. Das Teil, das für den Laser effektiv transparent ist, wird ebenfalls erhitzt und schmilzt, indem die Wärmeleitung des Teils absorbiert wird, wodurch schließlich eine sofortige Durchschweißung zwischen den beiden Teilen entsteht. Verwenden Sie einen Laser, um zwei Kunststoffteile zu verschweißen, klemmen (pressen) Sie die Teile zunächst zusammen, verwenden Sie dann einen Nahinfrarot-Laser NIR (Wellenlänge 810–1064 nm), übertragen Sie ihn durch den ersten Teil und werden Sie dann vom zweiten Teil absorbiert, sodass die Nahinfrarotlaser-NIR (Wellenlänge XNUMX–XNUMX nm) verwendet wird -Infrarotstrahlen werden in Wärmeenergie gelasert, die die Kontaktflächen der beiden Komponenten zum Schmelzen bringt und so eine Schweißzone bildet. Durch dieses Schweißverfahren ist es möglich, eine Schweißnaht zu erzeugen, die die Festigkeit des Rohmaterials übertrifft.

Heizplattenschweißen

Das Heizplattenschweißen, auch Heißsiegelschweißen genannt, ist eine der einfachsten Kunststoffschweißtechniken. Beim Schweißvorgang ist es erforderlich, die beiden Kunststoffteile zu einem Ganzen zu verschweißen. Im Allgemeinen wird für den Betrieb eine Heißsiegelmaschine verwendet. Die Heißsiegelmaschine soll verschiedene äußere Bedingungen (wie Heizmethoden usw.) verwenden, um die Verbindungsflächen der beiden zu verschweißenden Kunststoffteile separat zu erhitzen, und die Siegelteile werden beim Erhitzen viskos, so dass eine Schmelzschicht entsteht Auf den Verbindungsflächen bildet sich eine Schicht, durch Zugabe von Druck wird eine Verbindung hergestellt, und mit Hilfe eines bestimmten Drucks und einer bestimmten Zeit werden die beiden Kunststoffe miteinander verschmolzen. Nach dem Abkühlen weisen sie eine gewisse Festigkeit und Versiegelungsleistung auf, wodurch sichergestellt wird, dass sie während des Gebrauchs nach dem Heißsiegeln bestimmten äußeren Kräften standhalten, ohne zu reißen oder zu lecken. , Um den Zweck der Heißsiegelung zu erreichen.

Das Heizplattenschweißen eignet sich hauptsächlich zum Schweißen ähnlicher Thermoplaste. Die Schmelztemperatur des gleichen Kunststoffs lässt sich leicht kontrollieren. Es ist einfacher, die Temperatur der Heizplatte konstant zu halten, was die Herstellung der Heizplatte vereinfacht. Beim Schweißen verschiedener Kunststoffarten kann die Temperatur zwischen den beiden Kunststoffen unterschiedlich sein, was die Herstellung und Verarbeitung der Heizplatte erschwert, außerdem tritt das Phänomen unzureichender Festigkeit auf. Beim Schweißvorgang sind in der Regel Vorrichtungen, auch Heißsiegelformen genannt, erforderlich. Die Heißsiegelform dient hauptsächlich dazu, die Seiten der beiden Kunststoffteile zu fixieren und sich auf und ab zu bewegen, und die Heizplatte bewegt sich vorwärts und rückwärts, um die Schweißqualität zwischen den Kunststoffteilen sicherzustellen. Die Kosten für das Heizplattenschweißen sind relativ gering und es wird hauptsächlich in Bereichen wie Automobilen, Haushaltsgeräten und einigen Kunststoffverpackungen eingesetzt.

Reibschweißen

Die durch die Reibung zwischen Thermoplasten erzeugte Reibungswärme wird zum Schmelzen auf der Reibfläche genutzt und anschließend durch Abkühlen unter Druck verbunden. Diese Kombination wird Reibschweißen genannt. Diese Methode eignet sich am besten für zylindrische Teile.

Die Vorteile des Reibschweißens sind hohe Produktivität, einfache Automatisierung und Mechanisierung; Beim Schweißen mit einem Material ist die Verbindungsleistung gut, die Ausrüstung einfach und die Bedienung bequem. Die Reibschweißtechnik hat ein breites Anwendungsspektrum und kann Automobilachswellen, Ventile, Airbags, Turbolader, einteilige Getriebe, Kupplungsgetriebe, Gleichlaufgelenke, Vorderradaufhängungen usw. schweißen.

Vibrationsschweißen

Beim Vibrationsschweißen wird auch durch die Wärme geschweißt, die durch die Reibung zwischen den Verbindungsflächen entsteht. Anders als beim Rotationsreibschweißen ist die Reibung entlang der Oberflächenrichtung linear; Im Gegensatz zum Ultraschallschweißen ist die Vibrationsfrequenz niedrig und beträgt nur 120–240 Hz. Vibrationen werden durch lineare Relativbewegungen zwischen zwei Kunststoffteilen erzeugt. Das lineare Reibschweißen ist sehr flexibel und kann Teile mit komplexen Formen und großen Größen schweißen, was mit anderen Kunststoffschweißverfahren nicht möglich ist.

Nahezu alle Thermoplaste können vibrationsgeschweißt werden. Bestens geeignet zum Schweißen von spritzgegossenen oder formgepressten technischen Thermoplasten sowie Kunststoffen wie Fluorpolymeren und Polyesterelastomeren, die nicht mit Ultraschall geschweißt werden können. Dieses Schweißverfahren wird häufig in der Automobilindustrie und bei der Herstellung von Kunststoffdruckbehältern eingesetzt. Anwendungsbereich: Batterien, Autowassertanks, andere Rohrleitungsprodukte und Behälter für Benzinöltöpfe, Benzinfilter oder andere Filterkernprodukte, verschiedene Autolampen, Automotorteile, Sensoren, gebogene Rohre, Nylonprodukte und Nylonwebprodukte usw. .

Hochfrequenzschweißen

Das Hochfrequenzschweißen von Kunststoffen erfolgt unter einem hochfrequenten elektrischen Feld mit entsprechendem Druck. Das Prinzip besteht darin, dass unter der Einwirkung eines hochfrequenten elektrischen Feldes die polaren Moleküle des Polymers im hochfrequenten elektrischen Feld starke Schwingungen erfahren, die Reibung zwischen den Molekülen und Wärme verursachen und das Polymer sofort bis zur Schmelze erhitzt Staat und Bindungen zusammen. Seine Hochfrequenz-Kunststoffschweiß-Heißsiegelmethode:

1. Das Hochfrequenz-Kunststoffschweißgerät nutzt hauptsächlich die Reibungswärmeenergie, die an der Kontaktfläche zweier zu schweißender Werkstücke entsteht, um den Kunststoff zu schmelzen. Wärmeenergie entsteht durch die Hin- und Herbewegung eines Werkstücks auf einer anderen Oberfläche mit einer bestimmten Verschiebung oder Amplitude unter einem bestimmten Druck. Sobald der erwartete Heißsiegelgrad erreicht ist, hört die Vibration auf und gleichzeitig wird weiterhin ein gewisser Druck auf die beiden Werkstücke ausgeübt, so dass das neu heißgesiegelte Teil abkühlt und sich verfestigt, wodurch eine feste Verbindung entsteht.

2. Eine andere Art der Hochfrequenz-Kunststoffschweißmaschine ist die Verwendung der Hochfrequenz-Heißenergie-Heißsiegelmethode. Wenn das Hochfrequenz-Kunststoffschweißgerät eine orbitale Vibrations-Reibungsheißversiegelung durchführt, kreist das obere Werkstück mit einer festen Geschwindigkeit – eine Kreisbewegung in alle Richtungen. Durch Bewegung kann Wärmeenergie erzeugt werden, sodass der Siegelteil der beiden Kunststoffteile den Schmelzpunkt erreicht. Sobald der Kunststoff zu schmelzen beginnt, stoppt die Bewegung und die heißversiegelten Teile der beiden Teile verfestigen sich und verbinden sich fest miteinander. Die geringe Spannkraft führt zu einer minimalen Verformung des Werkstücks, das Hochfrequenz-Sofort-Heißsiegeln, Erhitzen und das Hochfrequenz-Heißsiegeln ist erfolgreich.

Das Hochfrequenz-Kunststoffschweißen wird zum Heißsiegelschweißen von gängigen Kunststoffen, Leder und Stoffen verwendet. Es verfügt über eine genaue Positionierung, gute Leistung und Flexibilität und wird für die Verarbeitung kleiner Produkte verwendet. Es verfügt über eine hohe Produktionseffizienz und ist einfach zu bedienen und zu verwenden.

Heißluftschweißen

Heißluftschweißen wird manchmal auch Heißluftpistolenschweißen genannt. Dieses Verfahren ähnelt dem Metall-Sauerstoff-Acetylen-Flammschweißen. Es nutzt einen Heißluftstrom, um die Temperatur der zu schweißenden Oberfläche und der Elektrode zu erhöhen, so dass die Elektrode und der Grundkörper verschmolzen werden können, um den Zweck des Schweißens zu erreichen. Reinigen Sie beim Betrieb zunächst die Schweißfläche und erhitzen Sie dann die zu schweißende Fläche und die Elektrode gleichzeitig mit einem Heißluftstrom. Für dieses Schweißen ist es erforderlich, dass die Elektrode und das Grundmaterial gleich sind. Beim Schweißen verschiedener Materialien sollte die Elektrode beispielsweise zwei Materialien und Mischprodukte verwenden.

Die Querschnittsfläche der Elektrode ist üblicherweise zylindrisch mit einem Durchmesser von 3 mm. Wenn die Elektrode weich und viskos ist und noch nicht vollständig geschmolzen ist, wird im viskosen Zustand ein geringer Druck ausgeübt, so dass die Elektrode und der Grundkörper geschmolzen und miteinander verbunden werden und nach dem Abkühlen eine Schweißnaht entsteht. Während des Betriebs müssen Lufttemperatur, Luftstrom, Elektrodenposition und deren Bewegung in der Schweißnaht sowie die Position des Schweißbrenners und dessen Bewegung kontrolliert werden. Die Schweißqualität hängt nicht nur von den oben genannten Faktoren ab, sondern hängt auch von der Querschnittsform der Schweißnaht, der Dicke des Materials, der Größe der Elektrode, der Größe der Düse des Schweißbrenners und anderen Faktoren ab. Im Allgemeinen beträgt die Gastemperatur zum Schweißen 200–300 °C und der Gasfluss 15–60 l/min.

Der Schweißbrenner besteht im Wesentlichen aus einem Heizelement (elektrische Heizung), einem Rohr zur Führung des Luftstroms und einer Düse. Die Leistung des Heizelements beträgt 400–600 W und der Düsendurchmesser beträgt 3–6.5 mm. Die Hauptvorteile des Heißluftschweißens bestehen darin, dass die Ausrüstung einfach ist, die Kosten niedrig sind und verschiedene große und komplexe Produkte miteinander verbunden werden können. Der Arbeitszyklus ist jedoch lang und für die Stapelverarbeitung nicht geeignet. Die Schweißqualität wird durch verschiedene Faktoren eingeschränkt und ist schwer kontrollierbar. Dies hängt von den Bedienkenntnissen des Schweißers ab. . Im Bild ist der Schweißbrenner abgebildet.

5 Wege zum Laserschweißen von Kunststoffen

In den letzten Jahren hat sich mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologie nach und nach der zukünftige Wachstumstrend des Laserschweißens von Kunststoffen herauskristallisiert. In den letzten Jahren haben einige Lasertechnologien keinen Durchbruch erzielt und die Preise für Laser sind relativ hoch. Im Vergleich zum herkömmlichen Schweißen ist die einmalige Investition relativ hoch, was möglicherweise nicht schnell zu Vorteilen führt. Doch nun werden die wirtschaftlichen Vorteile des Lasers hervorgehoben. Das Laserschweißen von Kunststoffen kann die Schwierigkeit des Produktdesigns für Designer verringern.

Heutzutage stellen viele Produkte (einschließlich der Automobilhalbleiterindustrie, der Medizin- und Lebensmittelindustrie usw.) sehr hohe Anforderungen an die Verarbeitungsgenauigkeit und das ästhetische Erscheinungsbild, was das Laserschweißen zu einem notwendigen Verfahren für die Herstellung dieser Produkte macht und die Weiterentwicklung von fördert Laserschweißtechnik.

Je besser die Kompatibilität, die Schmelztemperatur und die Übereinstimmung beim Kunststoff-Laserschweißen sind, desto besser ist die Wirkung. Die Anwendungsmethoden des Kunststoff-Laserschweißens unterscheiden sich vom Metallschweißen und umfassen sequentielles Umfangsschweißen, quasi-synchrones Schweißen, synchrones Schweißen und Strahlungsmaskenschweißen. Im Folgenden finden Sie eine kurze Einführung dieser Schweißmethoden von Tuofa.

Konturschweißen

Der Laser bewegt sich entlang der Konturlinie der Kunststoffschweißschicht und schmilzt diese auf, wodurch der Kunststoff nach und nach miteinander verbunden wird. Es wird hauptsächlich zum Schweißen von Teilen mit regelmäßigen Formen und Anforderungen an die Schweißgeschwindigkeit verwendet.

Synchronisiertes Schweißen

Verwenden Sie einen Lasersender mit mehreren Laseranschlüssen, um die Richtung und Form des Laserstrahls über optische Geräte anzupassen; Der Laserstrahl wird vom Programm geführt und entlang der Kontur der Schweißschicht verschweißt, um die gesamte Kontur gleichzeitig aufzuschmelzen und zu verkleben. Es wird hauptsächlich zum Schweißen von Teilen mit großer Kontaktfläche und hohen Anforderungen an die Schweißkonsistenz verwendet.

Scannerschweißen

Es wird auch als quasi-synchrones Schweißen bezeichnet und kombiniert die beiden oben genannten Schweißtechniken. Mithilfe optischer Geräte wird ein Hochgeschwindigkeitslaserstrahl erzeugt, der sich entlang des zu schweißenden Teils bewegt, wodurch sich die gesamte Schweißnaht allmählich erwärmt und miteinander verschmilzt. Diese Methode stellt höhere Anforderungen an die laseremittierende Ausrüstung;

Schablonenschweißen

Der Laserstrahl im ungültigen Bereich wird durch die vorgefertigte Schablone blockiert, nur das präzise Schweißteil wird freigelegt und nur der Schweißbereich wird geschmolzen, um den Schweißprozess zu realisieren. Diese Schweißtechnologie weist eine hohe Präzision auf und ist derzeit die am weitesten verbreitete Laserschweißtechnologie. Die Ausrüstung ist äußerst vielseitig, die Vorlage ist einfach herzustellen und die Kosten sind gering. Es kann hochpräzises Schweißen bis zu 10 μm erreichen.

Rollenschweißen

Das Rollschweißen ist ein innovatives Laser-Kunststoffschweißverfahren, das in vielen verschiedenen Formen erhältlich ist. Es gibt zwei Hauptformen des Rollenschweißens:

Das erste ist das Globo-Kugelschweißen. Am Ende der Laserlinse befindet sich eine luftgepolsterte Glaskugel. Diese Glaskugel hat die Aufgabe, den Laser zu fokussieren und gleichzeitig die Kunststoffteile einzuspannen. Während des Schweißvorgangs wird die Globo-Linse von der beweglichen Plattform angetrieben, um entlang der Schweißlinie zu rollen und den Schweißvorgang abzuschließen. Der gesamte Vorgang ist so einfach wie das Schreiben mit einem Kugelschreiber. Das Globo-Schweißverfahren erfordert keine komplizierten oberen Vorrichtungen und muss lediglich eine untere Form zur Unterstützung des Produkts herstellen. Zum Globo-Kugelschweißverfahren gibt es auch eine Variante des Roller-Rollenschweißverfahrens. Der Unterschied besteht darin, dass die Glaskugel am Ende der Linse durch einen zylindrischen Glaszylinder ersetzt wird, um ein breiteres Laserliniensegment zu erhalten. Das Rollenrollenschweißen eignet sich für breitere Schweißungen.

Das zweite ist das TwinWeld-Schweißverfahren. Bei diesem Kunststoff-Laserschweißverfahren wird am Ende der Linse ein Metalldruckrad angebracht. Während des Schweißvorgangs drückt das Druckrad zum Schweißen auf den Rand der Schweißlinie. Der Vorteil dieses Kunststoff-Laserschweißverfahrens besteht darin, dass das Metalldruckrad nicht verschleißt, was einer Großserienfertigung förderlich ist. Der Druck der Andruckrolle wirkt jedoch auf den Rand der Schweißlinie, wodurch leicht ein Drehmoment erzeugt und verschiedene Schweißfehler entstehen können. Da die Linsenstruktur relativ komplex ist, führt sie gleichzeitig zu gewissen Schwierigkeiten bei der Schweißprogrammierung.

4 häufige Fehler beim Kunststoffschweißen

Beim Kunststoffschweißen gibt es zwei Faktoren, die einen wesentlichen Einfluss auf die Festigkeit und Dichtheit der Schweißnaht haben. Es ist leicht zu sagen: Hitze und Druck. Allerdings ist die Situation bei tatsächlichen Problemen sehr kompliziert. Wir müssen oft die möglichen Ursachen jedes Schritts rund um die beiden Elemente „Hitze und Druck“ sorgfältig analysieren.

Heute besprechen wir 4 häufige Fehler, die sich auf „Hitze“ und „Druck“ beim Kunststoffschweißen auswirken. Diese Prinzipien helfen Ihnen, Probleme zu analysieren und zu lösen. Gleichzeitig sind diese Prinzipien auf Ultraschallschweißen, Heizplattenschweißen, Vibrationsreibschweißen, Infrarotschweißen, Heißgasschweißen usw. anwendbar.

Der gesamte Schweißdrahtkreis hat nicht vollständigen Kontakt

Um effektiv Wärme zu erzeugen (Ultraschallschweißen, Vibrationsreibung) oder Wärme auf Kunststoffteile zu übertragen (Heizplattenschweißen, Infrarotschweißen, Heißgasschweißen), muss der gesamte Schweißrippenkreis des Ober- und Unterteils vollständig geschlossen sein Kontakt miteinander oder vollständig mit dem Heizgerät herstellen. berühren. Als Schmelznullpunkt bezeichnen wir die Position, an der sich jeder Punkt auf der Oberfläche der Schweißraupe berührt. Wenn eine falsche Schmelznullposition eingestellt ist, erzeugt ein Teil der Schweißoberfläche entweder nicht genügend Wärme oder absorbiert nicht genügend Wärme, um nicht vollständig zu schmelzen und zu verbinden. Wir nennen diese Situation „Kaltschweißen“ oder „virtuelles Schweißen“.

Um dies zu vermeiden, können wir einen einfachen Test durchführen, z. B. eine kleine Distanz schweißen, und dann das Teil prüfen, um sicherzustellen, dass die gesamte Oberfläche des Schweißstabs alle Schmelzspuren aufweist. Wenn die Spuren zeigen, dass einige Bereiche nicht geschmolzen sind, müssen Sie die Vorrichtung und die Parameter überprüfen und anpassen, bis auf der Oberfläche Spuren von Schmelzen zu sehen sind.

Unangemessene Hitzeeinstellung

Um eine hochfeste und hochdichte Verbindung zu erreichen, muss Wärme in die Kunststoffschweißnaht eindringen, damit das Material fließen und sich mit dem erweichten Material der anderen Bauteilhälfte verbinden kann. Steuern Sie die Tiefe des erweichten Materials, indem Sie verschiedene Schweißparameter wie Auslösedruck, Schweißgeschwindigkeit und Verweilzeit einstellen.

Wenn nicht genügend Wärme vorhanden ist, kann die Wärme nicht tief in die Schweißnaht eindringen, um eine geeignete Erweichungszone zu bilden, was zu einer schwachen oder schwachen Schweißnaht führt. Wenn dagegen zu viel Hitze vorhanden ist und die Erweichungszone zu groß ist, wird es schwierig sein, genügend Kraft aufzubringen, um eine feste Schweißnaht zu erzielen.

Die Konvertierung dauert zu lange

Beim Heizplattenschweißen, Infrarotschweißen und Heißgasschweißen wird nach dem Erhitzen des Kunststoffs die Heizvorrichtung zurückgezogen und die beiden Teile unter einem bestimmten Druck zusammengeführt. Die Zeit vom Entfernen der Heizvorrichtung bis zum Zusammensetzen der beiden Teile wird als „Übergangszeit“ bezeichnet. Es ist entscheidend, die Übergangszeit so gering wie möglich zu halten. Wenn die Übergangszeit zu lang ist, beginnt sich auf der geschmolzenen Oberfläche eine Haut zu bilden, die eine Vermischung des Materials im erweichten Bereich der beiden Teile verhindert und die Festigkeit der Schweißnaht beeinträchtigt. Daher muss die Übergangsphase schnell und effizient sein.

Unangemessener Schweißdruck

Unter der Einwirkung des Schweißdrucks vermischen sich die halbgeschmolzenen Materialien der beiden Teile und verbinden sich miteinander. Wenn der Schweißdruck nicht ausreicht, vermischen sich die Materialien nicht gut, was zu einer schlechten Schweißnaht führt. Wenn andererseits der Schweißdruck zu hoch ist, wird das gesamte halbgeschmolzene Material aus dem Schweißbereich herausgedrückt, sodass auf beiden Seiten nur Kaltzonenmaterial zurückbleibt, was zu einer schlechten Schweißung führt. Wie in der Abbildung unten dargestellt, gibt es im Schweißbereich offensichtlich eine Kaltzonenschnittstelle, die zu einer schlechten Abdichtung führt.

Leser, die hier ernsthaft lesen können, die meisten von ihnen sind beim Kunststoffschweißen auf praktische Probleme gestoßen. Ich hoffe, dass der obige Inhalt Ihr Denken zur Analyse des Problems erweitern kann!

Anwendung des Kunststoffschweißens

Schweißen entwickelt sich in vielen Branchen zu einer der kostengünstigsten Techniken zum Tiefschweißen von Polymermaterialien, insbesondere bei der Entwicklung komplexer und kleiner Kunststoffteile für die Automobilindustrie, elektronische Schaltkreise, IoT-Anwendungen und Konsumgüter. Das Laserschweißen von Kunststoffen ermöglicht eine schnelle, flexible und hochpräzise Bearbeitung und verleiht dem Produkt gleichzeitig ein besseres Erscheinungsbild. Darüber hinaus handelt es sich um eine staubarme Verarbeitungstechnologie, die den Schlüssel zu elektrischen und elektronischen Verarbeitungsanwendungen darstellt.

Kunststoffschweißen hat großes Potenzial für Anwendungen in der Medizintechnik

Jeder weiß, dass Medizinprodukte eine Branche sind, die in verschiedenen Ländern der Welt streng reguliert wird. Da es um das Leben und die Sicherheit von Menschen in verschiedenen Ländern geht, gelten strenge und anspruchsvolle Reinheitsanforderungen für den Herstellungsprozess von Medizinprodukten. Manche Medizinprodukte erfordern eine hohe Präzision, zudem muss sichergestellt werden, dass die Produkte absolut sauber und umweltfreundlich sind. Die traditionelle Schweißtechnik in der Medizinbranche kann mit den technischen Anforderungen nicht mehr mithalten. Nur das Laser-Kunststoffschweißen kann seine Anforderungen erfüllen. Die Schweißschlacke und die Rückstände der mit der Laser-Kunststoffschweißmaschine geschweißten Produkte können ignoriert werden und die geschweißten Produkte werden nicht verformt. Auswirkungen auf die Genauigkeit haben. Da die Laserschweißtechnologie nun die herkömmliche medizinische Schweißtechnologie ersetzt hat, werfen wir einen Blick auf die Anwendung von Kunststoff-Laserschweißmaschinen in der Medizingeräteindustrie

Laser-Kunststoffschweißen für die medizinische Industrie

Wer den Schweißprozess von Laser-Kunststoffschweißmaschinen versteht, weiß, dass die Laser-Kunststoffschweißtechnik unterteilt werden kann in: Konturschweißen, quasi-synchrones Scanschweißen, Synchronschweißen, Maskenschweißen, Rollschweißen und andere Schweißverfahren, auf denen man sich stützen muss das Schweißen von Kunststoffprodukten. Verfahren zur Bestimmung der Art und Weise der Laser-Kunststoffschweißtechnologie.

Im Vergleich zur herkömmlichen Schweißtechnik hat die Laser-Kunststoffschweißtechnik den Vorteil, dass das Kunststoffschweißen direkt ohne Berührung des Objekts durchgeführt werden kann, wodurch die thermische Belastung und Vibration des Werkstücks reduziert und das Werkstück beschädigt wird und Sauberkeit, Schadstofffreiheit und Präzision gewährleistet werden des Produkts. Kunststoff-Laserschweißgerät Es überwindet die Schwierigkeit des Laserschweißens zwischen transparenten Kunststoffen und transparenten Kunststoffen und muss keine Absorber hinzufügen, wodurch die Schweißanforderungen transparenter medizinischer Kunststoffe vollständig erfüllt werden.

Anwendungen mikrofluidischer Chips

Zum Beispiel mikrofluidische Chips, biomedizinische Analyseinstrumente zum Sammeln und Analysieren flüssiger Substanzen, diese Art miniaturisierter, integrierter und automatisierter chemischer und biologischer Experimentierplattformen, die auf einem Chip von wenigen Quadratzentimetern oder weniger aufgebaut werden müssen Fähigkeit, Mikroflüssigkeitsmanipulation im Mikrometerbereich zu realisieren. Die herkömmliche Kunststoffschweißtechnologie eines so präzisen Produkts kann die Anforderungen überhaupt nicht erfüllen, und nur die Laser-Kunststoffschweißtechnologie kann ihre Prozessanforderungen erfüllen.

Anzeige von Schweißproben

Neben dem oben erwähnten mikrofluidischen Chip gibt es auch medizinische Geräte wie die Schalenverpackung aktiver implantierbarer medizinischer Geräte, die röntgendichte Markierung von Herzstents, den Anti-Scaling-Schutz, Ballonkatheter, Einweg-Analysebehälter, Blutfilter und schleudergeschweißte Sensoren , verschiedene Zellkulturgefäße usw. erfordern alle Laser-Kunststoffschweißtechnik.

Beispielanzeige

Im Allgemeinen hängt der erfolgreiche Einsatz der Laser-Kunststoffschweißtechnologie in der Medizingeräteindustrie von den strengeren Anforderungen der Medizinindustrie an hohe Sauberkeit ab. Ein weiterer Faktor sind die zunehmend miniaturisierten Medizinprodukte, medizinischen Mikrofluidikgeräte und Diagnostika. Die von den Geräten geforderte Präzision kann nur mit Lasertechnik erreicht werden.

Anwendung intelligenter Schweißroboter in der Automobilindustrie

In der Produktion und Fertigung im Automobilbereich spielt das Ultraschallschweißen eine immer wichtigere Rolle und ist in den gesamten Prozess der Autoteile- und Karosserieherstellung involviert. Ultraschall kann durch ein Computerprogramm gesteuert werden, um das Schweißen großer und unregelmäßiger Teile wie Stoßstangen, Vorder- und Hintertüren, Lampen, Bremslichter usw. durchzuführen. Darüber hinaus werden mit der Entwicklung hochwertiger Straßen immer mehr reflektierende Bleche mit Ultraschall behandelt geschweißt.

Die heutige Automobilschweißtechnik hat sich rasant in Richtung einer „präzisen Analyse der Schweißproduktion und -fertigung“ auf der Grundlage der traditionellen Fertigung entwickelt. Das Ultraschall-Kunststoffschweißen bietet die Vorteile einer schnellen Schweißgeschwindigkeit, einer hohen Schweißfestigkeit und einer guten Abdichtung. Es ersetzt den herkömmlichen Schweiß-/Klebeprozess. Es ist kostengünstig, sauber und schadstofffrei und beschädigt das Teil nicht.

Ultraschallschweißen mit einem Projektlösung für die Teilemontage

Intelligente Roboter folgen dem Entwicklungstrend und werden in der Autoteileindustrie gut eingesetzt. Der Ultraschallschweißprozess ist stabil und alle Schweißparameter können über das Softwaresystem verfolgt und überwacht werden. Sobald ein Fehler gefunden wird, ist die Fehlerbehebung und Wartung einfach.

Arbeitsprozess:

1. Zuerst kommt der Roboter 1# an der Abholposition an und wartet. Nachdem der 2#-Roboter den Schwamm genommen hat, kommt er an der Entladeposition an und wartet.

Nachdem die Spritzgießmaschine fertig ist, wird das Teil vom Fachwerkmanipulator entnommen und der 1#-Roboter übernimmt die beiden eingespritzten Teile vom Fachwerkmanipulator und legt sie auf die beiden Werkbänke A und B. Das Materialabschlusssignal wird an den 2#-Roboter gegeben und der Schwamm kann platziert werden. Gleichzeitig geht der 1#-Roboter, nachdem er den Greifer ausgetauscht hat, zur Vibrationsplatte, um die Materialebene zu ermitteln und die Schnalle zu entnehmen.

2. Nachdem er das Signal empfangen hat, legt der 2#-Roboter den Schwamm auf die Werkbank A und schweißt ihn mit einer Ultraschallschweißpistole, damit der Schwamm und das Teil zusammenkleben. Nachdem das Schweißen abgeschlossen ist und Sie an der B-Werkbank angekommen sind, senden Sie ein Signal an den 1#-Roboter, um die Schnalle zu installieren. Der 2#-Roboter legt gleichzeitig den Schwamm auf das B-Werkbankteil und führt den Schweißvorgang durch. Nachdem das Schweißen abgeschlossen ist, bewegt es sich zurück in die sichere Position und wartet darauf, dass der 1#-Roboter das B-Werkbank-Schnallensignal abschließt.

3. Nachdem der 1#-Roboter die Schnalle des Teils auf der B-Werkbank installiert hat, zieht er sich in eine sichere Position zurück und sendet ein Abschlusssignal an den 2#-Roboter. Tauschen Sie gleichzeitig den Greifer aus, warten Sie auf den nächsten Zyklus und bereiten Sie sich auf die Fahrt zur Aufnahmeposition vor.

4. Nachdem der 2#-Roboter das Signal empfangen hat, sendet er zunächst das fertige Teil auf der B-Werkbank zur Förderlinie und legt dann das A-Werkbankteil auf die Förderlinie. Nach der Rückkehr in die Ausgangsposition sendet er ein Signal an den 1#-Roboter, zur Förderlinie zu gehen. Die Aufnahmeebene nimmt den Teil des Fachwerkmanipulators auf. Gehen Sie gleichzeitig zum Schwamm und starten Sie den zweiten Zyklus.

Technische Highlights

1. Es kann eine Vielzahl von Aufgaben erledigen, zwei Roboter arbeiten gleichzeitig, der Produktionsprozess ist schnell und effizient und kann die Stellfläche reduzieren;

2. Der Roboter kann 24 Stunden am Tag arbeiten, und ein Roboter kann 4 Arbeiter ersetzen, was das Problem der schwierigen Rekrutierung für Unternehmen löst und die Kosten senkt;

3. Der Roboter ist einfach zu bedienen, hat eine hohe Stabilität, eine niedrige Ausfallrate und ein garantiertes Qualitätsmanagement.

Kunststoffschweißtechnik fördert den Fortschritt der verarbeitenden Industrie

Mit der zunehmenden Leistungsfähigkeit technischer Kunststoffe haben Kunststoffe als erneuerbares Material nach und nach einige Metallmaterialien ersetzt. Durch die Kombination der Vorteile des Kunststoff-Laserschweißens sind die am besten geeigneten Bereiche: Präzisions-Elektronikkomponenten aus Kunststoff, Industrie für medizinische Geräte und Automobilindustrie.

Tuofa CNC-Bearbeitung bietet qualitativ hochwertige und stabile Schweißlösungen für globale Kunden. Das eingesetzte Kunststoffschweißverfahren erfüllt die Anforderungen der Automatisierungstechnik zur Schweißprozesserkennung und Informationskonstruktion. Die Schweißprodukte zeichnen sich durch hohe Präzision und hohe Qualität aus. Stabil, so dass das Qualitätsmanagement des Schweißproduktionsprozesses gewährleistet ist. Der CNC-Bearbeitungshersteller Tuofa kann nicht nur erstklassige Produkte im Bereich Schweißfertigung herstellen, sondern hat auch verschiedene Branchen in der Blechfertigung gewonnen. CNC-Bearbeitungund 3D-Druck mit seiner ISO9001-zertifizierten Werkstatt und fast 20 Jahren Fertigungserfahrung. Weithin anerkannt in allen Branchen!

Die Anwendung neuer Technologien und Technologieforschung im Bereich des Kunststoffschweißens hat sehr gute Entwicklungsmöglichkeiten ergeben, und die innovative Technologie von Schweißgeräten mit geringem Energieverbrauch, hoher Leistung, ungiftig und schadstofffrei hat einen großen Beitrag dazu geleistet Anliegen des Umweltschutzes.