塑料摩擦粘结的试验研究

 从塑料性能特点出发,在大量实验的基础上对摩擦粘结时速度、压力、时间、位移等对粘结强度的影响及其影响机理进行分析。为塑料制品如何采用摩擦粘结的方法提高中强度提供了一定的依据。

　关键词：摩擦粘结 塑料制品大都由注射、塑、出等成型后直　吹挤接使用，也有一部分塑料制品是由注射等成型后　但 的两个零件经后道工序加工后结合为一体以满足　某种功能需要．这部分比倒正随着塑料应用领域　且 讨，聚丙烯、乙烯等塑料制品如何提高粘结强度　为聚提供了一定的依据。　 的日趋广泛而增大。当塑料制品是用ＡＳ等可溶于　Ｂ现成粘结溶剂的材料制成时，零件的结合通常用　两三氯甲脘或ＡＢ胶在一定压力下粘结即可实现。Ｓ由　于聚丙烯、乙烯等塑料具有价格低、性好、度　聚韧强几乎可以与ＡＢＳ媲美等良好特性，多塑料制品往　许 Ⅱ 试验　（）件１试取两环状零件的摩擦粘结为研究对　图２为摩擦粘结试验台工作原理　 象．件筒圉如图１材料为聚丙烯　零，（）验设备２试 往以此为首选材料．时由于聚丙烯、乙烯不溶　此聚于三氯甲脘等现成粘结溶剂，零件的结合只能用　两其他方法完成。目前使用的方法通常有高频粘结、　热板粘结、声波粘结及摩擦粘结等．中摩擦粘　超其结困设备投入少、作简单等原因而应用较多，　操例 简图，备动作过程如下：设 ①将上、环按上图叠合后，起放入试验台的　下一下夹具中．环由设在下夹具中的定位槽定位使之　下在摩擦时不能跟着相对试验台转动。　 ②按下启动开关．拉汽缸缩进．下夹具与上　推使夹具中心对准，后上夹具随着主轴的下移缓缓下　然 如全自动洗衣机、水机上的平衡环的加工，业　脱渔用的浮子的加工等就是用此法完成的。质上它是　实利用两零件的接触表面相互摩擦所产生的热量，使　塑料表层温度急骤上升而形成一薄薄的融化层，冷　却后凝固而互相粘合．粘合层具有一定的结合强　且度．我们所说的粘结强度　粘结强度受到两零件　即 移并偕定位装置一起套人工件的上环；位后带动　到上环按设定转数动即与下环发生摩擦。　 ③完成设定转数后．磁离合器断开．时迅速　电同刹车使上环静止。动位移汽缸带动主轴垂直向下　微移动一事先设定的小距离，后在一定压力下经一　然定时间冷却后主轴上移，出缸动作将工件顶出。顶　 的相对运动速度　冻结时的压力等因索影响．内　国 ２１４０／　０ 翌堂蔓塑　　（）姑质量检刹　３粘 田 各因素对粘结强度影响机理分析　（）擦表面的相对速度对粘结强度的影响　１摩 ①外观质量　主要观察粘结面周围融料挤出　导致的粗糙程度。　 试验发现，对速度小于８相ｍｆｓ时．结强度随速度　粘的上升而提高。对速度在８～１ｍｆｓ时粘结质量较　相０好，当相对速度大于１ｍｌ而０ｓ时速度上升粘结质量　 ②粘结强度　如图３示将成品接缝以下部分　所浸入水中，成品内注入一定压力的压缩空气，　向调节调压阀．注入空气压力由低到高，至泄漏（　使直水溶液中出现气泡）止。们以此时的气压值作为　为我粘结强度衡量指标。于检测的目的是为了分析参　由 反而下降。参考资料【］：由１知　０＝　Ｖ　生的热量．位：单卡　产一两零件表面之间的摩擦系数　 —— 式中　 Ｄ——单位时间内单位名义接触面上所产　 数变化时的强度变化趋势．面这次实验为了操作　故安全、便，压力调至３ｓｃ　未泄漏时Ｉｉ为　方当ｋｆｍ而￣．１ｔ１ 强度足够而不再升高压力（参考资料【知类似　由５】产品的实际使用中要求强度约为２ｇｃ）　ｋｌｍ　。 摩擦面单位名义压力，位ｋ／ｍ￣　单ｇｃ。摩擦表面的相对速度。实验中取决　本于摩擦试验台主轴转速和塑料摩擦可　直径：Ｖ＝叮Ｄｎ６０　Ｔ１００ｍ／　８ 对】０试件进行不同参数时粘结质量对比分　０只析．们发现：相对速度在８～１ｍｌ，力在３～我当０ｓ压　 ４ｇｃ　位移（由图２中的微动汽缸提供）１　ｋｌｍ．在～１４　ｍｍ，数在１转５～３转（相对速度为８～１ｍｌ　０即０ｓ情况下摩擦ｌ５～３转）泄漏压力超．３ｇｃ。０时￣ｋｌｍ２　￣ 由此可知速度的大小直接影响着摩擦热的产　生。度太低，产生的热量达不到使摩擦表面温度　速所升至粘流态温度以上．料无法充分融化，而无法　塑从得到好的粘结效果。着速度的提高，量增加，　随热融化效果好转，面粘结质量改善。速度达到理想值　因而 当各参数小于上述值时，结强度随参数值的　牯上升而提高。各参数值大于上述值时参数值上升　当粘结质量反而下降。　 后若继续升高则会产生过量的摩擦热．于塑料的　由导热性很差，量热量几乎完全集中作用于相互摩　大 我们从塑料性能特点出发对此现象进行分析，　揭示摩擦粘结时压力、度、间等因素影响粘结　速时质量的本质原因。　 擦的薄层区域。导致了薄层区域局部温升过高而　这发生降解，料性能破坏，而导致粘结层强度下　塑从降。以速度有一个合适的范围，大过小都不理　所过想。　（压力和位移对粘结强度的影响２）试验发现．　 日 塑料性能特点　塑料是高分子聚合物，塑性塑料在加热时．热　 其状态随温度的升高分ｇ呈玻璃类．弹态．流　Ｕ高粘态等．图４示：如所　处于粘流态的塑料呈现液体特性，度超过０　温ｒ 压力小于３ｇｃ、移小于ｌｋｌｍ１位ｍｍ时．结强度随压　粘力、移值的上升而提高。力在３～４ｇｃ，移　位压ｋ／ｍ　位在１～１４．ｍｍ时粘结质量最好．当压力大于４ｇ　而ｋ／ｃｍｔ、 以后若继续升高，料高分子发生局部断链．联，塑交　分子链结构改变或侧基改变及它们的综合作用，　这种现象称降解。解导致聚合物相对分子质量降　降低．合物原有性能破坏。常的注射加工就是将　聚通塑料加热到粘流态。　＜＜范围内使熔态塑料　在　　以一定压力充满塑腔．后冷却凝固以得到所需结　然构形状的制品。　 位移大于１ｇｍ时压力、移值上升粘结质量　．ｒａ位 反而下降。　我们知道，于热胀玲缩．料分子在冻结过程　由塑中体积会不断缩小。不施以适当位移和压力，结　若冻后粘结层内势必出现气孔、瘪，粘层塑料组织疏　缩且 松。当的压力则有利于防止这些缺陷的产生，到　适得组织细密、一定结构强度的粘结层。而，移和　有然位 压力有一个合适值的问题．先数值过小，不到作　起起用．着压力和位移的增大．结效果改善。而参　随粘然数达到最佳值后再过分升高反而对粘结质量不利．　这是因为过大位移使溶料完全挤离粘结区域，方　一面影响粘结牢度．一方面产生大量飞边影响外表　另质量．过大的压力导致凝固过程中分子处于高压　而 缩状态．内应力很大，旦压力释放，子体积膨胀，一分　而且各处膨胀量不一致，层内有残余应力存在，粘由　残余应力理认可知此时局部及易产生细小裂纹．　这 塑堂蔓塑势必严重影响牯结强度。们认为这便是位移、我压　力有一个合适范围的本质原因。　 擦时间、却时的位移和压力等都对粘结强度有很　冷大的影响，给出了以檗丙烯为材料进行粘结加工　并时各参数的最佳取值范围。于不同的材料熔点等　由性能参数不同，以最佳粘结参数范围有别，后我　所以 （）数对粘结强度的影响３转 转数对粘结强度　 的影响也可以认为是摩擦时间对粘结强度的影响。　其影响机理和相对速度对粘结强度的影响机理类　同、为摩擦时间的长短直接影响摩擦热的产生　因量，少的转数（小的摩擦时间）致摩擦面间热　过过导量不够　熔化不充分及熔料不够．使粘结强度较　致低．过长的摩擦时间则导致熔料过多粘结而周围　而废料多表面质量差和温度过高，先熔化的那部分　最发生降解而严重破坏粘结强度。　（其他因素时粘结强度的影响４）除了上述因　 们将研究各种塑料在不同参数下的粘结强度变化，　以便进一步为这种类型的加工提供可靠的参数确定　依据。　 目前国内摩擦粘结机许多由国外进口，格甚　价高，实．解了各因素的影响机理和摩擦粘结机的　其了工作原理．所提供的最佳参数范围为依据，要把　以只握好相对速度、擦时间、却时的位移和压力等问　摩冷题，设备完全可以自己制造此，至可以在普通钻　甚 素对粘结强度有直接影响９－其他如预处理，处　１，后理．件表面质量等对粘结强度的影响也不容忽　零视。　 床上配适当的位移、力、间等控制装置来实现，压时　这样必将大大节约设备投资、低产品成本。降　 参考文献　戴雄主编．摩擦学基础Ｉ．Ｍ】华南学院出舨杜，９７１８　张承琦主编．料成型工艺学Ｉ，．ｑ出舨杜，９３塑Ｍ】轻ｚ＿ｋ１８　 试验证明：件预热到５℃一６℃，小时左　零００半右（件大小不同，需时问不同）于塑料组织均　零所由匀及摩擦面与周围的温差减小，力小等原因．　应使同等条件下粘结强度提高３％左右。适当的后处　０而理由于改善了粘结件的应力状态．而对粘结强度　故有所提高。外零件表面油垢杂物或塑料材料内杂　另质、料由于影响着分子问的接触，而使粘结强　填从度受损。　另外，同的材料由于熔点等不同，以同一　不所参数下粘结强度相差甚远。　 丁浩主编．塑料加工基础ＩＭ】上海科技出版社．９４１８　『１·英ＲＳ论克编著宋家琪、支祥译聚台物流生学　镍【Ｍ】国防工业出版社．９３１８　设备技术资料洗衣机厂提供　垒　 （辑　凌　云）编　 作者单位：波高等专科学校　宁邮政鳊码：江·５６浙３１０１　收稿日期：００￣１　２０－－０月￣ 日 前景展望　通过以上分析我们提出两零件的相对速度、摩　 魏　口葛树才　我们用回火后局部冷却的方式校直弯曲的轴　类零件．得了令人满意的效果。介绍如下（见　取现参轴心线处，面的一半则露出水面。时要注意观　凹这察，弯曲部分复原．即把轴类零件从水中取出，待立　 直立于空气中冷却至室温．后再进行一次去应力　然轴类　一 退火即可。　 处　 的吊　 （辑编 乐 平）　 的轴　待将　吊扣　中至　 作者单位：汽山东汽车改装厂　一邮政编码：莱·６６０蓬２５０　收稿日期：９９￣３月１９－－　￣ ２０１／４０　 塑堂蔓塑　　

深圳市恒波超声波设备有限公司,专业设计制造超声波塑料焊接机(或叫超声波塑焊机、超声波焊接机、超声波熔接机)，小型超声波清洗机以及二手超声波、超声波维修等服务。在深圳超声波行业中，公司产品一直立于不败之地！来电有惊喜 13510929282.