聚醚醚酮超声波焊接工艺方法技术

本发明专利技术公开了聚醚醚酮超声波焊接工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：选用带有导能筋的聚醚醚酮待焊接件；将带有导能筋的聚醚醚酮待焊接件放入循环加热箱内进行预热处理；预热后的聚醚醚酮待焊接件进行压紧；利用超声波对压紧后的聚醚醚酮待焊接件焊口进行持续超声处理焊接；超声处理完成后，撤除超声波，冷却至常温，恢复至常压状态。本发明专利技术提供的聚醚醚酮超声波焊接工艺方法，避免传统热熔接过程中的焊材变形的问题，在外表美观方面得到了很大改善，在焊接处外表面基本看不到焊接痕迹；其工艺步骤简单、操作简便，具有实用性广、提高产品合格率、极大地提高产品焊接强度等优点。

Ultrasonic welding technology for peek

The invention discloses a polyether ether ketone ultrasonic welding process, which is characterized by the following steps: selecting the polyether ether ketone with conductive ribs to be welded; putting the polyether ether ketone with conductive ribs to be welded into a circulating heating box for pre-heat treatment; pressing the preheated polyether ether ketone to be welded; Ultrasound is used to treat the welded joint of the compressed polyether ether ketone (PEEK) to be welded continuously. After ultrasonic treatment, the ultrasonic wave is removed, cooled to normal temperature and returned to normal pressure. The ultrasonic welding process of the polyether ether ketone provided by the invention avoids the deformation of the welding material in the traditional hot-melt welding process, greatly improves the appearance and can hardly see welding marks on the outer surface of the welding place, and has the advantages of simple technological steps, simple operation, wide practicability, and improving the qualified rate of the products. Greatly improve the strength of products such as welding.

【技术实现步骤摘要】
聚醚醚酮超声波焊接工艺方法
本专利技术属于特种工程塑料加工领域，涉及聚醚醚酮超声波焊接工艺方法。
技术介绍
聚醚醚酮是由帝国化学公司1978年开始投放市场的一种高性能半结晶态热塑性材料。聚醚醚酮具有很好的比强度、比刚度、更好的韧性、抗冲击性、尺寸稳定性、耐疲劳性、和耐摩擦性能；聚醚醚酮的熔点是334℃，负载应用温度310℃，连续使用温度260℃分解温度550℃，具有优良的热稳定性；聚醚醚酮在不添加任何阻燃剂的情况下，1.45mm的试样阻燃性可以达到UL94V-0级别，并且具有极少的延误释放量；聚醚醚酮可以作为C级绝缘材料使用，且绝缘性随温度、压力、电流、湿度的改变变化极小；聚醚醚酮只溶于浓硫酸，具有非常好的化学稳定性；同时具有非常好的耐水解性，可以在高温水蒸气的环境下长期稳定使用。聚醚醚酮之所以存在巨大的应用潜力和商业价值，除了本身具有非常优异的性能之外，另外一个非常重要的原因就是聚醚醚酮作为热塑性材料，其分子链呈线性结构，加热熔融后可按照实际需要进行加工和拼接，可以通过先制成较为简单的部件再通过焊接的形式组合成为更为复杂的部件，充分利用部门协作，提高生产效率同时降低制造成本。在现有的技术中，现有热塑性材料的拼接方式主要有熔融拼接、机械拼接、胶粘拼接等。以上拼接方式在聚醚醚酮拼接上都存在一定的缺陷。例如：较为常见的PPR（无规共聚聚丙烯）均采用熔融拼接的方式，但聚醚醚酮本身熔融温度过高，同时由于本身半结晶的性能，接口强度无法得到有效的保证，同时接口强度远远低于材料本身的强度，因此不适用；机械拼接的方式势必要在聚醚醚酮材料上进行打孔，从而削弱了材料本身的强度；由于聚醚醚酮本身的耐腐蚀性极好，现阶段仍然找不到一种可以有效溶解聚醚醚酮的胶黏剂。在这种情况下，研发适用于聚醚醚酮的超声波焊接工艺具有非常关键的意义。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：聚醚醚酮超声波焊接工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：1）选用带有导能筋的聚醚醚酮待焊接件；2）预热处理：将带有导能筋的聚醚醚酮待焊接件放入循环加热箱内进行预热处理；3）将步骤2）中预热后的聚醚醚酮待焊接件进行压紧；4）超声波焊接：利用超声波对步骤3）中压紧状态中的聚醚醚酮待焊接件焊口进行持续超声处理焊接；5）步骤4）超声处理完成后，撤除超声波，冷却至常温，恢复至常压状态。优选的是，在步骤1）中，所述聚醚醚酮待焊接件表面的导能筋采用顶角80°、高度为0.7mm的等边三角形。优选的是，在步骤1）中，预热处理将聚醚醚酮焊接件预热至280℃。优选的是，在步骤3）中，对聚醚醚酮待焊接件焊接面进行300N的持续压力施压。优选的是，在步骤4）中，超声波焊接为利用振幅为32μm的超声波对步骤2）中压紧后的聚醚醚酮待焊接件焊口进行焊接。优选的是，超声波焊接的焊接时间2~5s。优选的是，在焊接过程中添加了助剂，助剂采用三氧化二铝。一种聚醚醚酮超声波焊接工艺方法的用途，其特征在于，所述聚醚醚酮超声波焊接工艺方法适用于聚醚醚酮及其复合材料，包括碳纤维增强、玻纤增强等聚醚醚酮基改性材料。本专利技术至少包括以下有益效果：聚醚醚酮超声波焊接工艺方法避免了传统热熔接过程中的焊材变形的问题，提高了产品合格率，极大的提高了焊接强度；在外表美观方面得到了很大改善，在焊接处外表面基本看不到焊接痕迹；取代了以往焊条、焊药的投入，大幅度降低了焊接成本；其适应性广，该焊接工艺适用于聚醚醚酮及其复合材料，包括碳纤维增强、玻纤增强、耐磨系列等。具体实施方式下面对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。实施例1：本实施例中，聚醚醚酮超声波焊接工艺方法，包括如下步骤：1）选用带有导能筋的聚醚醚酮待焊接件；2）预热处理：将带有导能筋的聚醚醚酮待焊接件放入循环加热箱内进行预热处理；3）将步骤2）中预热后的聚醚醚酮待焊接件进行压紧；4）超声波焊接：利用振幅为30μm的超声波对步骤3）中压紧状态中的聚醚醚酮待焊接件焊口进行持续超声处理焊接；5）步骤4）超声处理完成后，撤除超声波，冷却至常温，恢复至常压状态。优选地，在步骤1）中，所述聚醚醚酮待焊接件表面的导能筋采用顶角80°、高度为0.7mm的等边三角形。导能筋选用顶角80°、高度为0.7mm的等边三角形，使得能量波传播均匀，保证焊接质量。优选地，在步骤1）中，预热处理将聚醚醚酮焊接件预热至280℃。将温度预热至280℃，聚醚醚酮待焊接件处于粘弹态，内部分子活动较为活跃，便于熔接，提高熔接强度。优选地，在步骤3）中，对聚醚醚酮待焊接件焊接面进行300N的持续压力施压。将熔融软化的两块材料保持一定的力，在300N外力的作用下，结合面熔接的更为牢固，接触面积更大；超过300N外力，可能会引起粘接材料变形，小于300N无法达到牢固连接的效果。优选地，超声波焊接的焊接时间2~5s。优选地，在焊接过程中添加了助剂，助剂采用三氧化二铝。三氧化二铝限制流动的作用，使得接触面更为平整，提高焊接成功率。实施例2：本实施例中，聚醚醚酮超声波焊接工艺方法，包括如下步骤：1）选用带有导能筋的聚醚醚酮待焊接件；2）预热处理：将带有导能筋的聚醚醚酮待焊接件放入循环加热箱内进行预热处理；3）将步骤2）中预热后的聚醚醚酮待焊接件进行压紧；4）超声波焊接：利用超声波对步骤3）中压紧状态中的聚醚醚酮待焊接件焊口进行持续超声处理焊接；5）步骤4）超声处理完成后，撤除超声波，冷却至常温，恢复至常压状态。优选地，在步骤1）中，所述聚醚醚酮待焊接件表面的导能筋采用顶角80°、高度为0.7mm的等边三角形。优选地，在步骤1）中，预热处理将聚醚醚酮焊接件预热至280℃。优选地，在步骤3）中，对聚醚醚酮待焊接件焊接面进行300N的持续压力施压。优选地，在步骤4）中，超声波焊接为利用振幅为32μm的超声波对步骤2）中压紧后的聚醚醚酮待焊接件焊口进行焊接。优选地，超声波焊接的焊接时间2~5s。优选地，在焊接过程中添加了助剂，助剂采用三氧化二铝。三氧化二铝限制流动的作用，使得接触面更为平整，提高焊接成功率。本实施例中，导能筋选用顶角80°、高度为0.7mm的等边三角形，使得能量波传播均匀，保证焊接质量；将温度预热至280℃，聚醚醚酮待焊接件处于粘弹态，内部分子活动较为活跃，便于熔接，提高熔接强度；将熔融软化的两块材料保持一定的力，在300N外力的作用下，结合面熔接的更为牢固，接触面积更大；超过300N外力，可能会引起粘接材料变形，小于300N无法达到牢固连接的效果；32μm振幅的超声波对聚醚醚酮的活化性能最好，保证超声波焊接效果及强度。经检测，实施例2通过聚醚醚酮超声波焊接工艺方法焊接的聚醚醚酮，在外表美观方面得到了很大改善，在焊接处外表面基本看不到焊接痕迹；且产品合格率，焊接强度得到了提高。尽管本专利技术的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本专利技术的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.聚醚醚酮超声波焊接工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：1）选用带有导能筋的聚醚醚酮待焊接件；2）预热处理：将带有导能筋的聚醚醚酮待焊接件放入循环加热箱内进行预热处理；3）将步骤2）中预热后的聚醚醚酮待焊接件进行压紧；4）超声波焊接：利用超声波对步骤3）中压紧状态中的聚醚醚酮待焊接件焊口进行持续超声处理焊接；5）步骤4）超声处理完成后，撤除超声波，冷却至常温，恢复至常压状态。

【技术特征摘要】
1.聚醚醚酮超声波焊接工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：1）选用带有导能筋的聚醚醚酮待焊接件；2）预热处理：将带有导能筋的聚醚醚酮待焊接件放入循环加热箱内进行预热处理；3）将步骤2）中预热后的聚醚醚酮待焊接件进行压紧；4）超声波焊接：利用超声波对步骤3）中压紧状态中的聚醚醚酮待焊接件焊口进行持续超声处理焊接；5）步骤4）超声处理完成后，撤除超声波，冷却至常温，恢复至常压状态。2.根据权利要求1所述的聚醚醚酮超声波焊接工艺方法，其特征在于，在步骤1）中，所述聚醚醚酮待焊接件表面的导能筋采用顶角80°、高度为0.7mm的等边三角形。3.根据权利要求1所述的聚醚醚酮超声波焊接工艺方法，其特征在于，在步骤1）中，预热处理将聚醚醚酮焊接件预热至280℃。...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨敏，侯天武，李仲辉，邓国伟，张小玲，李秉轲，王洁雪，刘玉容，
申请(专利权)人：成都师范学院，
类型：发明
国别省市：四川,51