熱工具焊接檢測(cè)顯微鏡-擠壓成型組件的焊接工藝
工藝描述
熱工具焊接，也叫熱板焊接、鏡面焊、臺(tái)板焊、對(duì)接焊或者對(duì)
接熱熔焊，是一種廣泛應(yīng)用于連接注射成型或擠壓成型組件的焊接
工藝。
此工藝用了一個(gè)熱金屬板，也叫熱工具、熱板或者是熱臺(tái)板，
用它來(lái)加熱和熔化熱塑性工件的交界面。一旦交界面被充分地熔融
或軟化，熱板就被移走，工件在壓力下被擠壓到一起便形成了焊縫
。在焊接過(guò)程中的加熱和連接／冷卻階段，需要給工件施加一個(gè)軸
向負(fù)載。焊接可通過(guò)兩種方式來(lái)進(jìn)行：按壓力焊接或按距離焊接。
兩種工藝都由四個(gè)階段組成，
在按壓力焊接的第一階段，工件和熱板接觸，施加一個(gè)相對(duì)高
的壓力用來(lái)保證工件和熱板的完全接觸。熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)從熱板傳
遞到工件，使得較終其局部溫度升高。當(dāng)溫度達(dá)到塑料的熔融溫度
后，熔融的材料開(kāi)始流動(dòng)。這種熔融過(guò)程消除了表面缺陷、翹曲和
連接表面的塌陷，可得到光滑的邊緣。一些熔化的材料由于施加的
壓力被擠壓出連接表面。
在第二階段，熔融壓力降低，使得更多的熱量滲人到材料中并
使熔融層變厚；熔融層厚度增加的速率取決于通過(guò)熔融層的熱量傳
導(dǎo)量。熔融層厚度隨著加熱時(shí)間(即工件和熱板接觸時(shí)間)的增加而
增加。
當(dāng)熔融層厚度達(dá)到足夠厚時(shí)，將工件和熱工具分開(kāi)，這是第三
階段，即轉(zhuǎn)變階段。當(dāng)工具被移走后，壓力和表面溫度降低，這個(gè)
階段的持續(xù)時(shí)間要盡量短(較理想的話(huà)，少于3s)，以防止熔融材料
過(guò)早地冷卻。如果轉(zhuǎn)變時(shí)間太長(zhǎng)的話(huà)，一層薄薄的結(jié)實(shí)的“皮膚”
就會(huì)在連接表面形成，影響焊接質(zhì)量。
在第四階段，工件在壓力下連接起來(lái)，隨著冷卻和固化使得熔
融的材料向外側(cè)面溢出。這一階段，分子間的擴(kuò)散造成決定連接強(qiáng)
度的聚合物分子鏈的纏繞。由于在冷卻階段會(huì)形成
較終分子結(jié)構(gòu)和殘余應(yīng)力，所以在冷卻階段維持壓力來(lái)限制翹
曲顯得重要。在這個(gè)階段，產(chǎn)
生了影響連接處化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械特性的微觀結(jié)構(gòu)。
