本实用新型专利技术提供一种PTFE板的焊接装置，其焊接PTFE板后的焊缝强度、断裂伸长率不得低于原板的物理力学性能80％。该装置包括用于固定一块PTFE板的固定装置，对对接区进行加热的加热装置，用于夹紧另一块PTFE板的夹紧装置，包括悬挂配重的绳索及滑轮在内的加压装置，所述绳索经过滑轮与夹紧装置相连，配重使得被夹紧的PTFE板沿垂直于对接缝并与PTFE板平行的方向上压紧另一块固定的PTFE板。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及PTFE板的焊接装置。
技术介绍
随着世界工业技术的进步，尤其是航空航天、电子半导体、化工化学、环保工程、流体机械等工业快速发展，这些工业领域越来越离不开防腐材料。而今各种先进的防腐材料不断推陈出新，其中聚四氟乙烯(PTFE)以其优异的化学稳定性、耐高温和防腐蚀性、不粘性、优异的润滑性能等特性越来越受到人们的重视。PTFE作为一种特殊的防腐材料已经被许多工业领域所接受。由于PTFE的不粘性，PTFE与PTFE之间的粘接一直没有得到真正解决，人们用了很多方法试图将PTFE于PTFE牢固粘接在一起，例如钠荼溶液处理粘接法，钠的液氨溶液处理粘接法等。其效果和粘接后拉伸强度都不达到原材料的力学性能的50%，效果很不理想。 而且是焊接后焊缝不平整。不能满足当今环保、流体工程所要求的技术性能指标。从理论上讲，对两块PTFE板的对接区采用加热至一定温度使之熔融、然后对熔体加压到一定压力并保温保压一段时间使得两块的对接区融合在一起，再冷却即可完成对接焊的焊接(粘接)过程。可现有技术有为何没有有关PTFE板对接焊的报导？也许在于经反复次试验后，仍无法得到物理力学性能优秀的焊缝。
技术实现思路
本技术提供了一种PTFE板焊接装置，使用该焊接装置焊接的PTFE板的焊缝强度、断裂伸长率不得低于原板的物理力学性能80%。本PTFE板焊接装置，包括机架，固定装置，设置在机架上，用于固定一块PTFE板；加热装置，设置在机架上，设置在需要对接焊的两块PTFE板的对接区的上下两侧，以对对接区进行加热；夹紧装置，夹紧装置在沿垂直于对接缝并与PTFE板平行的方向上滑动在机架上， 用于夹紧另一块PTFE板；加压装置，设置在机架上，包括悬挂配重的绳索及滑轮，所述绳索经过滑轮与夹紧装置相连，配重使得被夹紧的PTFE板沿垂直于对接缝并与PTFE板平行的方向上压紧另一块固定的PTFE板。本焊接装置使用时，一块PTFE板固定在固定装置上，另一块PTFE板被夹紧装置夹紧，两块PTFE板对接，加热装置在两块PTFE板的对接区的上下两侧对对接区进行加热。夹紧装置可在沿垂直于对接缝并与PTFE板平行的方向上滑动。加热装置对对接区加热，使得加热区的PTFE熔融。加压装置中的配重通过绳索带动夹紧装置移动，使得及被夹紧的 PTFE板与另一块固定的PTFE板接触。由于夹紧装置可以相对于另一块PTFE板来回移动 (滑动)，所以，两块PTFE板之间的PTFE熔体如果体积增大，则被夹紧的PTFE板就可移动而远离另一块PTFE板；两块PTFE板之间的PTFE熔体如果体积减小，则被夹紧的PTFE板就可移动而靠近另一块PTFE板；实现了加热区熔体的自由流动。同时，配重又使得被夹紧的 PTFE板对另一块PTFE板产生一定的压力，从而使得对接区受压，加热区的熔体承受一定的压力。也就是说，本焊接装置能够在加热的同时对对接区加压，加热区的熔体能够在承受压力的条件下在垂直于对接缝并与PTFE板平行的方向上自由流动。等加热区的熔体保温保压一定时间后，两块PTFE板的加热区PTFE融合在一起，然后冷却。这样就完成了 PTFE板的焊接(粘接)。另外，这样加压方法还有一个好处，就是压力大小容易控制。申请人在试验中发现，如果在PTFE熔体处设置压力传感器来检测熔体的压力，压力传感器始终不能准确的检测出熔体的压力(有很大的偏差)，这可能是由于熔体的状态不是稳定的状态，而是一个逐渐熔融、状态不断变化的过程。所以以压力传感器来检测熔体的压力并以检测的压力数值不断调整压力的焊接试验，试验总是以失败(拉伸强度、断裂伸长率不得低于原板材或管材的物理力学性能50%)告终。本焊接装置是对加热区施加一定的压力，并保证熔体在垂直于对接缝并与PTFE板平行的方向上能狗自由流动，PTFE的融合过程不受限制，从而保证对接缝(焊缝)的物理力学性满足要求。我们知道，PTFE板具有优异的润滑性能，所以夹紧装置如何夹紧PTFE板也是个不容忽视的问题。普通的夹紧装置是靠两块压板夹紧PTFE板的。压板与润滑性能较好的 PTFE板之间容易相对滑动；加上夹紧装置夹紧PTFE板的夹紧区一般靠近PTFE板的对接区 (加热区)，由于热的传导，加热区的热量也会传导至夹紧区，导致夹紧区的PTFE板变软， 在两块压板的初始夹紧力的作用下被夹紧的PTFE板会变薄，所以会出现初始状态被夹紧的PTFE板，随着加热区的加热，由于逐渐变软变薄而压板不能继续夹紧PTFE板了。为此， 上述的焊接装置，夹紧装置包括可相对移动的两块压板，在一块压板相对于另一个压板的相对面上设置压簧。由于夹紧装置夹紧PTFE板的夹紧区一般靠近PTFE板的对接区(加热区)，由于热的传导，加热区的热量也会传导至夹紧区，导致夹紧区的PTFE板变软，这样在压簧的压紧下PTFE板会变薄，但是被压缩的弹簧能够自动能够伸长，从而对PTFE板的厚度变化进行补偿，使得PTFE板基本上仍能够被弹簧压紧。优选，压簧为两个以上。上述的焊接装置，还包括对对接区侧部的PTFE板进行冷却的、通有冷媒(如水) 的冷却装置。通过冷却装置对PTFE板进行冷却，能够有效的防止加热区的热量传导到被夹紧装置夹紧的夹紧区，进一步保证了夹紧装置对PTFE板夹紧的可靠性。为了进一步简化结构，加热装置包括上下相对的两块加热板，加热板内设置有通电的电阻丝，在加热板的两侧设置有通入冷媒的冷却通道；所述通入冷媒的冷却通道即为所述冷却装置。一块加热板固定，另一块加热板与可带动其相对于固定的加热板移动的移动装置相连。通过移动装置 (例如油缸)带来加热板移动，可以把位于两块加热板之间的PTFE板压紧，使得加热板对 PTFE板的加热效果更好。PTFE与PTFE通过该设备热焊接后，抗拉强度、断裂伸长率都与原PTFE板材性能基本一样(即彡80% )，真正满足了环保、流体工程用PTFE大尺寸的要求。申请人:在反复试验中发现，如何对熔体加压是保证焊缝性能的关键因素。申请人分析认为，也许两块PTFE板加热区的PTFE熔融并相互融合的过程，PTFE的体积可能会有或多或少的变化，如果只是对加热区施加一定的压力，而熔体在垂直于对接缝并与PTFE板平行的方向上不能自由流动，则PTFE的融合过程可能会受到或多或少的限制，从而导致对4接缝(焊缝)的物理力学性能不能满足要求，焊缝不平整。申请人:正是发现了对接焊产生问题的原因，并采用本专利技术中特殊的加压装置对加热区进行加压，使得加热区的熔体能够在承受压力的条件下在垂直于对接缝并与PTFE板平行的方向上自由流动，解决了该问题，使得焊接后的焊缝的物理力学性能不低于原板的 80%，并且焊缝平整。本技术比传统的焊接工艺及技术省时、省工、省材料，更重要的是传统工艺技术不满足原材料性能拉伸、断裂伸长率等强度的50%。本技术的PTFE热焊接技术非常好的解决了 PTFE与PTFE之间的粘接问题，将原来的有限尺寸产品通过热焊接技术把产品做成无限大，完全可以满足环保及防腐工程的需求，而且保证粘接后的强度、断裂伸长率不得低于原板材或管材的物理力学性能80%。附图说明图1是本焊接装置的示意图。图2是定板装置、动板装置、导向装置、加压装置等的俯视示意图。图3是动板装置的侧视示意图。图4是焊接好的产品的拉伸样本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨文光，张荫谷，陈朝曦，孙克原，陈佩民，
申请(专利权)人：南京肯特复合材料有限公司，
类型：实用新型
国别省市：
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