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塑料熱鉚工藝設計

 二維碼 23
發表時間:2021-09-01 21:11


1 鉚接原理和應用

熱鉚/鉚接是一種連接兩個甚至多個零件的連接工藝,其中1件要求是熱塑性材料,其余件可以是金屬或者非金屬件。通過超聲波、熱氣、熱?;蛘呒t外,加熱軟化塑料鉚柱(達到玻璃化轉變溫度Tg以上),再通過治具鉚頭對鉚柱施加壓力并成型,從而壓緊連接件。

熱鉚工藝經濟性好,適合大批量生產,廣泛應用在汽車零部件、通訊元器件、醫療和消費電器領域。鉚接常見的材料,如PC、PA加玻纖、PP、PS和ABS。

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圖1手機塑料外殼與金屬電池夾的連接


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圖2PCB板與支架的連接



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圖3PCB板與外殼的連接


不含玻纖的塑料非常適合采用鉚接工藝,容易獲得良好的外觀和強度,工藝調整窗口較寬。

對于含有玻纖的塑料,需要精細設定參數以達到適合的溫度范圍。如果是熱鉚,要求溫度控制在±10°的范圍內。如果溫度過高,玻璃纖維從塑料中析出,導致粘料和粗糙的表面。如果溫度較低,導致裂紋和冷成型。

2 常見的鉚頭設計

鉚柱直徑越小,越容易充分加熱,焊接時間也較短。而鉚柱直徑越大,容易導致表面過熱而里面還是冷的,從而引起外觀不良、裂紋或者強度不足問題。因此,對不同直徑的鉚柱,我們采用不同的設計。

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圓頭鉚接,用于直徑較小的鉚柱


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雙圓頭鉚接,適合直徑中等大小的鉚柱

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管狀/空心鉚柱,適合外徑較大的鉚柱

超聲波鉚接

管狀/空心鉚柱,適合外徑較大的鉚柱

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埋頭/沉頭鉚接

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翻邊鉚接

3 鉚點設計參考

3.1圓頭鉚接A-大輪廓

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·        適合直徑小于6mm的鉚柱

·        可應用在含有33%玻纖的塑料鉚接

·        同樣適合于容易降解材料的鉚接

·        圓頭鉚接有大小兩種輪廓,該設計屬于大輪廓,強度大但是焊接時間較長(相比小輪廓)

3.2 圓頭鉚接B-小輪廓

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·        適合直徑小于6mm的鉚柱

·        可應用在含有33%玻纖的塑料鉚接

·        同樣適合于容易降解材料的鉚接

·        圓頭鉚接有大小兩種輪廓,該設計屬于小輪廓,焊接時間短

3.3 雙圓頭鉚接A-大輪廓

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·        適用于直徑大于2mm的鉚柱

·        非常適合低密度不耐磨的材料鉚接

·        熔化凝固的材料集中在焊縫正上方

·        鉚柱和模具鉚頭的對中精度尤其重要

·        治具設計時,要考慮X-Y方向的微調機構,以獲得完美的鉚點形狀

·        鉚點形狀類似于鉚釘,外觀漂亮

3.4 雙圓頭鉚接B-小輪廓

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·        適用于直徑大于2mm的鉚柱

·        非常適合低密度不耐磨的材料鉚接

·        熔化凝固的材料集中在焊縫正上方

·        鉚柱和模具鉚頭的對中精度尤其重要

·        治具設計時,要考慮X-Y方向的微調機構,以獲得完美的鉚點形狀

·        鉚點形狀類似于鉚釘,外觀漂亮

3.5 管狀/空心鉚點

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·        適用于直徑大于4mm的鉚柱

·        不需要熔化大量的塑料,也能獲得高強度的鉚點

·        可避免鉚點背面縮痕

·        因為中空,所以可以用自攻螺絲修復連接

3.6 滾花鉚接

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·        使用滾花鉚點的一個主要原因是美觀,而不重點關注強度

·        滾花的形式根據需求設計

3.7 平頭/埋頭鉚接

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·        用于要求平面無凸起的表面

·        需要連接件有足夠的厚度以形成強壯的連接

·        鉚柱的體積非常重要,以保證每次焊接完成是一致的平面


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