什么是旋转摩擦焊接?

旋转焊接的过程通过旋转摩擦产生热量,将具有圆形接头的热塑性部件焊接在一起。旋转焊接机在轴向施加力的同时,使一个部件相对于其静止的配对部件旋转。由此产生的摩擦热使部件在接触面熔化。一旦旋转停止,材料冷却并固化,形成焊接组件。对于部件必须以特定方向相互对齐的情况,焊接机会在精确的角度位置停止旋转。

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旋转焊接过程

  • 步骤1:将需要焊接的两个热塑性部件装入机器中,通常一个装入旋转工具,另一个装入称为夹具的固定支撑座。
  • 步骤2:启动焊接周期后,旋转工具向夹具下降,同时加速到设定的焊接旋转速度(RPM)。
  • 步骤3:当两个部件接触后,旋转工具继续以恒定速度(RPM)旋转,同时压力装置将部件压在一起,导致接触面熔化。当达到设定的焊接结束条件(例如达到设定的部件塌陷距离)时,旋转停止。
  • 步骤4:旋转停止后,进入保持阶段,通常包括动态保持和静态保持。在动态保持期间,压力装置继续推进,以进一步压合部件,同时塑料材料仍处于熔融状态。在静态保持期间,保持压力装置的位置不变,等待材料冷却并固化。
  • 步骤5:旋转工具回缩。此时,两个塑料部件已焊接在一起,仿佛一体成型,并作为一个组件从机器中取出。

控制参数

旋转焊接的主要工艺控制参数包括:焊接接头的线速度(基于旋转RPM)、压力(轴向)速度、焊接深度、保持深度和保持时间。这些参数以及其他参数的设置取决于零件尺寸、材料、接头设计和其他因素。Dukane旋转焊接机提供直观的用户界面,用于设置所有工艺控制参数。

优势

旋转焊接工艺的优势包括:高质量永久性连接、气密密封、与其他工艺相比设备成本更低、组装简便、节能操作、即时处理、可容纳其他部件、远场焊接能力以及无需使用额外材料(如粘合剂)。

Dukane的团队支持

我们经验丰富的应用团队定期提供接头设计建议、材料兼容性指南、详细的应用可行性报告以及故障排除专业知识。

我们提供可靠、高效且可控的技术和设备,并以无与伦比的服务和支持作为后盾。

材料考虑因素

适用于旋转焊接的材料通常与可通过其他摩擦焊接工艺(如振动焊接)连接的材料相同。与超声波焊接相比,半结晶热塑性塑料更容易通过旋转焊接进行连接。使用相容的聚合物,旋转焊接能够实现可靠的气密密封。

虽然旋转焊接工艺可以用于连接不同种类的聚合物,但其焊接接头的强度通常较低。通过在焊接接头设计中加入凹槽,熔点较低的聚合物会流入凹槽中,形成机械连接。

材料填充物和表面污染物(如脱模剂)是影响焊接一致性和重复性的两个因素。与超声波焊接相比,旋转焊接对污染物的容忍度更高。旋转焊接对吸湿性聚合物的影响也较小,但在关键应用中可能仍需要特殊处理。

接头设计考虑因素

成功应用旋转焊接的关键之一是焊接接头的正确设计,即焊接区域中材料熔化的几何形状。以下是基本的接头设计要求和建议。最好在零件设计的早期阶段考虑这些方面。

  • 零件接头必须是圆形的(其他部分的几何形状可以是非圆形的)。
  • 应根据焊接组件的需求选择合适的接头类型。
  • 接头设计应允许足够的塌陷(即熔化)距离。
  • 安装在机器旋转工具上的零件应具有驱动特征,以便扭矩可以从工具传递到零件。