塑料高频焊接技术.pdf

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1、塑料高频焊接技术《上海塑料》2013年第3期(总第163期)塑料高频焊接技术张胜玉(广州市特种设备行业协会，广东广州510380)摘要高频焊是一种依靠极性塑料的介质滞后损耗产生内部发热的焊接方法。由于具有焊接速率快、焊缝强度高和外观质量好等优点，高频焊在医疗、包装、汽车等行业得到了广泛的应用。介绍了高频焊的原理、焊接过程、焊接设备、工艺参数、接头形式、焊接性、特点、应用和最新进展。关键词高频焊；电介质滞后损耗；介质加热；介电常数；介电损耗系数；电极中图分类号：TQ320．6文献标志码：A文章编号：1009—5993(2013)03—0028—07TheTechniqueforRadioF

2、requencyWeldingofPlasticsZHANGSheng-yu(GuangzhouAssociationforSpecialEquipment，Guangzhou510380，China)Abstract：Radiofrequencyweldingisaprocessthatreliesoninternalheatgenerationbydielectrichyster—esislossesofpolarplastics．Theprocessiswidelyusedinmedical，packaging，automotiveindustriesduetOitsability

3、toproduceexcellentweldstrengthandgoodcosmeticsurfaceinashorttime．Theprinci—ple，weldingprocess，weldingequipments，processparameters，jointtypes，weldability，characteristics，applicationsandlatestdevelopmentsofradiofrequencyweldingareintroduced．Keywords：radiofrequencywelding；dielectrichysteresisloss；di

4、electricheating；permittivity；dielectriclOSSfactor；electrode在医疗、汽车、包装、文具等行业获得了愈来愈广泛0前言的应用。高频焊(radiofrequencywelding)，也称介电1高频焊原理焊(dielectricwelding)，是一种利用极性塑料在高频电场作用下的介质滞后损耗产生内部发热进行具有一定偶极矩(通常0．5德拜以上)的聚合焊接的方法。在快速交变电场中，极性基团试图与物在高频电场的作用下，极性分子按照与电场相反电场方向取向一致造成分子间摩擦和发热。高频的方向排列，产生取向极化(偶极极化dipolepolar—焊具有

5、焊接速率快、易于自动化、焊缝强度高、外观ization)，即分子中的正电荷转向负极，负电荷转向质量优、可重复性好等优点，尤其适用于焊接塑料正极。如电场方向发生改变，则电荷的移动方向也薄膜和薄板。高频焊最常用于焊接PVC塑料，如随之改变。当外加电场频率增加时，取向极化会滞医疗行业的静脉滴注袋、包装行业的透明塑料罩后于电场变化而有相位差产生。相位滞后(phase等。随着塑料工业和加工技术的不断发展，高频焊lag)表明：完成偶极取向极化时需要克服分子作用所产生的阻力，而克服阻力需要消耗能量。这种能量的消耗，通常以一部分电场能转化为热能的形式收稿日期：201308—05放出。在高频电场中偶极的频

6、繁取向使分子链频作者简介：张胜玉(1970)，男，高级工程师，从事塑料焊接、新型繁振动摩擦，塑料内部发热升温直至熔融，在焊具焊接方法、焊接新工艺及新技术。一28一塑料高频焊接技术《上海塑料》2013年第3期(总第163期)电极压力作用下相互结合在一起。高频焊原理示(thermalrunaway)。在加热过程中两电极的温度意图，如图1所示。均低于受热材料本身。在批量生产中，为防止起弧和保持焊接过程稳定性，两电极必须冷却。这完全不同于普通的塑料薄膜加热方法，如热板焊。自动功率调节的单相高频焊过程的典型焊接循环时序图，如图2所示。图1高频焊原理示意图高频焊接时所消耗的能量(即塑料内部所产生趸的

7、热量)不仅与塑料的体积有关，也与塑料在电场中的极化程度有关，可用式(1)表示：P一5．55×10Etan~"(1)式中：P为焊接时消耗的能量密度，w／cm。；E为材料中的电场强度，V／cm；f为电场频率，Hz；￡为介电常数，系以绝缘材料为介质与以真空为介质制成图2焊接循环时序图同尺寸电容器的电容之比；为介质损耗角，系对电介质施加交流电压，介质内部流过的电流相量与焊接过程由连续的三个阶段组成：电压相量之间的夹角的余角；tan为介电损耗