Các sản phẩm nhựa khác nhau yêu cầu các quy trình hàn nhựa khác nhau
Một sản phẩm nhựa có thể được làm từ nhiều vật liệu hoặc thành phần. Để kết hợp các thành phần, có thể sử dụng dây buộc cơ học, chất kết dính và quy trình hàn. Trong ba phương pháp nối, quá trình hàn có hiệu quả tốt nhất, và có nhiều dạng hàn khác nhau. Các quy trình hàn khác nhau có thể được sử dụng tùy theo các vật liệu, kích thước và mục đích sử dụng khác nhau.
Chốt cơ khí, chất kết dính và quá trình hàn đều có thể tham gia vào hai loại nhựa kỹ thuật. Chốt cơ học có thể nhanh chóng kết nối hai thành phần, nhưng chức năng chống rò rỉ của mối nối kém, và ứng suất cục bộ cũng có thể khiến vật liệu polyme tách ra.
Chất kết dính có thể cung cấp các đặc tính tốt và tạo thành các mối nối với chức năng chống rò rỉ tuyệt vời. Tuy nhiên, chất kết dính rất khó xử lý và chậm đóng rắn. Đồng thời, khi sử dụng keo để dán thì cần phải chuẩn bị đường may và độ sạch của bề mặt.
Hàn có thể tạo ra một đường may liên kết tốt với các đặc tính cơ học gần với vật liệu gốc. Hàn nhựa bị hạn chế đối với các polyme nhiệt dẻo vì vật liệu nhựa nhiệt dẻo có thể được làm mềm bằng cách nung nóng. Sau khi đông cứng, polyme nhiệt rắn không thể được làm mềm bằng cách đun nóng. So với kim loại, polyme nhiệt dẻo cần ít nhiệt hơn để hàn.
Quy trình hàn nhựa có thể được chia thành hai loại:
1. Quá trình hàn di động cơ khí: hàn siêu âm, hàn ma sát và hàn rung.
2. Quá trình hàn gia nhiệt bên ngoài: hàn tấm nóng, hàn khí nóng và hàn cấy.
Hàn siêu âm
Hàn siêu âm sử dụng rung động cơ học tần số cao để tạo thành các đường nối. Các bộ phận cần lắp ráp được kẹp giữa đầu hàn dao động và đầu hàn cố định dưới áp lực, sau đó đặt vuông góc với bề mặt tiếp xúc, đồng thời nhận rung động siêu âm với tần số 20-40KHz. Ứng suất cao tần xen kẽ tạo ra nhiệt tại bề mặt mối nối để tạo thành mối hàn chất lượng cao. Công cụ sử dụng trong quá trình này rất đắt tiền nên thích hợp sử dụng khi khối lượng sản xuất lớn.
Phương pháp hàn này chỉ thích hợp cho các chi tiết nhỏ mà chiều dài đường hàn không vượt quá vài cm. Các lĩnh vực ứng dụng bao gồm hàn van và quy trình sàng lọc thiết bị y tế, hộp, phụ tùng ô tô, vỏ máy hút bụi, v.v. trên máy nhiều đầu.
Hàn ma sát
Hàn ma sát nhiệt dẻo (còn gọi là" hàn quay") có nguyên lý tương tự như hàn kim loại. Trong quá trình hàn này, một bề mặt được cố định và bề mặt kia được quay với vận tốc góc được kiểm soát. Khi các bộ phận được ép vào nhau, nhiệt ma sát làm cho polyme nóng chảy, và sau khi nguội, một mối hàn được hình thành. Các thông số hàn chính bao gồm: tốc độ quay, áp suất ma sát, áp suất rèn, thời gian hàn và chiều dài nóng chảy.
Hàn ma sát có thể tạo ra chất lượng hàn tuyệt vời, quá trình hàn đơn giản và độ lặp lại cao. Tuy nhiên, do quy trình đơn giản nên nó chỉ thích hợp cho các ứng dụng có ít nhất một phần là hình tròn và không yêu cầu căn chỉnh góc.
Hàn rung
Hàn rung còn được gọi là hàn ma sát tuyến tính. Hai phần nhựa nhiệt dẻo cọ xát vào nhau dưới áp suất, tần số và biên độ thích hợp cho đến khi tỏa ra đủ nhiệt để làm nóng chảy polyme. Sau khi ngừng rung, các bộ phận được căn chỉnh với nhau và polyme nóng chảy đông đặc lại để tạo thành mối hàn. Hàn rung tương tự như hàn quay, sự khác biệt là chuyển động là tuyến tính thay vì quay. Phương pháp hàn này rất nhanh, tần số rung thường là 100 đến 240 Hz, và biên độ từ 1 mm đến 5 mm.
Ưu điểm chính của quá trình hàn này là nó có thể hàn các chi tiết tuyến tính lớn và phức tạp với tốc độ cao. Các ưu điểm khác bao gồm: khả năng hàn nhiều bộ phận cùng lúc, công cụ hàn đơn giản và hầu như tất cả các vật liệu nhiệt dẻo bao gồm các bộ phận đúc phun, bộ phận ép đùn, bộ phận đúc thổi, bộ phận định hình nhiệt, bộ phận có bọt và bộ phận dập có thể được hàn. Chúng chủ yếu được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô và thiết bị gia dụng.
