PVC发泡材料与塑料零部件的连接方法技术

一种PVC发泡材料与塑料零部件的连接方法，包括下述步骤：（1）将塑料零部件与PVC发泡材料上对应的部位紧密接触；PVC发泡材料上与塑料零部件对应的部位保留有皮层，被焊接塑料零部件的熔点低于PVC发泡材料皮层的熔点；（2）采用超声波焊接工艺将塑料零部件焊接在PVC发泡材料上对应的部位上。本发明专利技术通过选择熔点低于PVC发泡材料的塑料制成的塑料零部件，实现了稳定可控的超声波焊接工艺，将塑料零部件与PVC发泡材料牢固连接。采用本发明专利技术的连接方法实现PVC发泡材料与塑料零部件之间的连接，其生产效率高，有利于降低生产成本，且生产过程中可减少或避免VOC和有毒气体的产生，环保性高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
PVC发泡材料与塑料零部件的连接方法


[0001]本专利技术涉及塑料焊接
，具体涉及一种PVC发泡材料与塑料零部件的连接方法。

技术介绍

[0002]目前，在将PVC发泡材料与其他高分子材料（如塑料）连接时，通常通过胶水粘接、热熔接或者依靠结构性机械固定手段（如卡槽、螺铆钉等）来实现。然而，通过胶水粘接来实现连接，会产生不可避免的VOC环境污染，且生产效率低下；通过热熔接方式来实现连接，加工过程中能量消耗巨大，部分塑料加热后会释放有毒气体，且生产效率低下；采用结构性机械固定手段来实现连接，则存在加工装配效率低下的弊端。
[0003]超声波焊接工艺可以实现塑料之间的焊接，若能通过超声波焊接将PVC发泡材料与其他塑料零部件连接，则可克服以上几种连接方式的弊端，为此，申请人一直以来着力于这方面的研究。然而，我们在研究和实验中发现，当按照以往的经验进行超声波焊接时，PVC发泡材料很容易被挤压变形而形成接触面的凹陷，且能量转换效率低下，往往是被焊接塑料零部件在PVC发泡材料上压一圈凹痕，或将PVC发泡材料皮层剧烈磨成粉屑，也不能实现将塑料零部件焊接到PVC发泡材料上。究其原因，主要是由于PVC发泡材料皮层薄，芯层发泡倍率较大，产品表面刚性差等特殊属性，以致进行超声波焊接时PVC发泡材料极易受损，因此，若要通过超声波焊接实现PVC发泡材料与其他塑料零部件之间的连接，必须克服这一技术难题。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种PVC发泡材料与塑料零部件的连接方法，采用这种连接方法能够顺利实现PVC发泡材料与塑料零部件之间的连接，其生产效率高，有利于降低生产成本，且环保性高。采用的技术方案如下：一种PVC发泡材料与塑料零部件的连接方法，其特征在于包括下述步骤：（1）将塑料零部件与PVC发泡材料上对应的部位紧密接触；PVC发泡材料上与塑料零部件对应的部位保留有皮层，被焊接塑料零部件的熔点低于PVC发泡材料皮层的熔点；（2）采用超声波焊接工艺将塑料零部件焊接在PVC发泡材料上对应的部位上。
[0005]由于待焊接塑料零部件的熔点低于PVC发泡材料皮层的熔点，进行超声波焊接时，通过超声高频振动迅速熔化低熔点的待焊接塑料零部件（即塑料零部件与PVC发泡材料接触的部位熔化），这时焊接的热量影响仅达到PVC发泡材料的皮层，利用PVC发泡材料皮层包覆发泡层构成的发泡保温结构，以及配合适当的压力下，使得PVC发泡材料皮层局部（即皮层上与塑料零部件接触的部位）的温度迅速上升达到熔点，与熔点低的待焊接塑料零部件已熔化的接触部位顺利熔合。
[0006]因PVC发泡材料皮层升温迅速，皮层局部熔化时发泡层不会过量受热而产生芯层
发泡结构溃缩，配合适当压力的同时，有效避免PVC发泡材料皮层被过度压缩而产生妨碍高频振动的局部变形，影响超声能量的转化效率，实现可靠无损的连接方式，这样，焊接后PVC发泡材料能够保持完好，同时塑料零部件可牢固结合在PVC发泡材料上。
[0007]上述塑料零部件选择熔点低于PVC发泡材料皮层熔点，且与PVC发泡材料具有可熔合性特征的塑料零部件。
[0008]上述PVC发泡材料的密度通常为0.3
‑
0.6g/cm
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。
[0009]一种优选方案中，上述PVC发泡材料为PVC结皮发泡板，PVC结皮发泡板的表面具有急速冷却所形成的PVC皮层；塑料零部件的材质为丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物（ABS）或低熔点聚氯乙烯（低熔点PVC）。上述塑料零部件也可采用其他满足熔点温度要求并且与PVC发泡材料具有可熔合性的材质。
[0010]另一种优选方案中，上述PVC发泡材料为PVC共挤发泡板，PVC共挤发泡板的上表面和下表面均具有PVC皮层；塑料零部件的材质为丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物（ABS）或低熔点聚氯乙烯（低熔点PVC）。PVC共挤发泡板的PVC皮层更加均匀且强度更高。上述塑料零部件也可采用其他满足熔点温度要求并且与PVC发泡材料具有可熔合性的材质。
[0011]优选方案中，进行超声波焊接时，焊接压力可调节范围为0.05
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0.3MPa，焊接时间可调节范围为0.1
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4s（秒），工作频率可调节范围为20
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50KHz，焊接振幅可调节范围为1
‑
100μm。上述焊接时间为延迟、熔接、保压固化所需时间的总和。进行超声波焊接时，需将焊接压力调节到不会导致PVC发泡板的发泡层和皮层产生阻碍超声振动的变形。根据PVC发泡板的密度及皮层特性、强度等的差异，在0.05
‑
0.3MPa的范围内选择合适的压力。
[0012]优选方案中，上述塑料零部件需要与PVC发泡材料焊接的部位上设有超声焊接线；步骤（1）中将塑料零部件与PVC发泡材料上对应的部位位置相互对准，超声焊接线与PVC发泡材料的皮层紧密接触。这样，进行超声波焊接时，由于超声焊接线与PVC发泡材料的皮层接触更加紧密，在超声高频振动下超声焊接线更易于迅速熔化，从而更好地实现待焊接塑料零部件与PVC发泡材料之间的焊接。超声焊接线可呈网格状分布，也可在塑料零部件与PVC发泡材料接触的一面上设置多条相互平行的超声焊接线。
[0013]本专利技术针对PVC发泡材料对超声波的吸收造成超声波的能量转换效率低下，相同材质状况下发泡结构的宏观熔化温度变低，以及致命的发泡结构吸热溃缩特性，通过选择熔点低于PVC发泡材料的塑料制成的塑料零部件，实现了稳定可控的超声波焊接工艺，将塑料零部件与PVC发泡材料牢固连接。采用本专利技术的连接方法实现PVC发泡材料与塑料零部件之间的连接，其生产效率高，有利于降低生产成本，且生产过程中可减少或避免VOC和有毒气体的产生，环保性高。
附图说明
[0014]图1是本专利技术优选实施例中准备焊接时塑料零部件与PVC发泡材料的位置示意图；图2是本专利技术优选实施例中塑料零部件与PVC发泡材料焊接后的结构示意图；图3是本专利技术优选实施例中磁性书写板的分解图（未组装状态）；图4是本专利技术优选实施例中磁性书写板的结构示意图（完成组装后状态）。
具体实施方式
[0015]实施例1本实施例中，PVC发泡材料与塑料零部件的连接方法包括下述步骤：（1）将塑料零部件1与PVC发泡材料上对应的部位紧密接触（参考图1）；PVC发泡材料上与塑料零部件1对应的部位保留有皮层，被焊接塑料零部件1的熔点低于PVC发泡材料皮层的熔点；本步骤（1）中， PVC发泡材料为PVC共挤发泡板2，PVC共挤发泡板2的上表面具有第一PVC皮层21，PVC共挤发泡板的下表面均具有第二PVC皮层23，第一PVC皮层21与第二PVC皮层23之间为发泡层22；本实施例中，PVC共挤发泡板2的厚度为4mm,密度为0.45g/cm
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，第一PVC皮层21、第二PVC皮层23的厚度分别约0.08mm；塑料零部件1的材质为丙烯腈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PVC发泡材料与塑料零部件的连接方法，其特征在于包括下述步骤：（1）将塑料零部件与PVC发泡材料上对应的部位紧密接触；PVC发泡材料上与塑料零部件对应的部位保留有皮层，被焊接塑料零部件的熔点低于PVC发泡材料皮层的熔点；（2）采用超声波焊接工艺将塑料零部件焊接在PVC发泡材料上对应的部位上。2.根据权利要求1所述的PVC发泡材料与塑料零部件的连接方法，其特征是：所述PVC发泡材料的密度为0.3
‑
0.6g/cm
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。3.根据权利要求1或2所述的PVC发泡材料与塑料零部件的连接方法，其特征是：所述PVC发泡材料为PVC结皮发泡板，PVC结皮发泡板的表面具有急速冷却所形成的PVC皮层；塑料零部件的材质为丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯共聚物或低熔点聚氯乙烯。4.根据权利要求1或2所述的PVC发泡材料与塑料零部件的连接方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡伟，中村正，
申请(专利权)人：汕头普乐士仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：