Kimpalan plastik : kimpalan untuk bahan plastik separuh siap diterangkan dalam ISO 472 sebagai proses menyatukan permukaan bahan yang lembut, secara amnya dengan bantuan haba (kecuali kimpalan pelarut). Kimpalan termoplastik dilakukan dalam tiga peringkat berurutan, iaitu penyediaan permukaan, penggunaan haba dan tekanan, dan penyejukan. Banyak kaedah kimpalan telah dibangunkan untuk penyambungan bahan plastik separuh siap. Berdasarkan mekanisme penjanaan haba di antara muka kimpalan, kaedah kimpalan untuk termoplastik boleh dikelaskan sebagai kaedah pemanasan luaran dan dalaman, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah Sebaliknya, pengeluaran kimpalan berkualiti baik bukan sahaja bergantung kepada kaedah kimpalan, tetapi jugakebolehkimpalandaripada bahan asas. Oleh itu, penilaian terhadapkebolehkimpalanadalah sangat penting sebelum operasi kimpalan (lihatKebolehkimpalan Rheologi) untuk plastik.
Kimpalan gas panas
Kimpalan gas panas, juga dikenali sebagai kimpalan udara panas, adalah teknik kimpalan plastik menggunakan haba. Pistol haba yang direka khas, dipanggil pengimpal udara panas, menghasilkan pancutan udara panas yang melembutkan kedua-dua bahagian yang hendak dicantum dan rod pengisi plastik, yang kesemuanya mestilah daripada plastik yang sama atau hampir serupa. (KimpalanPVCkepadaakrilikadalah pengecualian kepada peraturan ini.)
Kimpalan udara panas/gas adalah teknik fabrikasi yang biasa digunakan untuk mengeluarkan barangan yang lebih kecil sepertitangki kimia, tangki air, penukar haba, dankelengkapan paip.
Dalam keswebdanfilemrod pengisi tidak boleh digunakan. Dua kepingan plastik dipanaskan melalui gas panas (atau aelemen pemanas) dan kemudian digulung bersama. Ini adalah proses kimpalan yang cepat dan boleh dilakukan secara berterusan.
Batang kimpalan
Rod kimpalan plastik, juga dikenali sebagai rod kimpalan termoplastik, ialah rod dengan keratan rentas bulat atau segi tiga yang digunakan untuk mengikat dua keping plastik bersama-sama. Ia boleh didapati dalam pelbagai warna untuk dipadankan dengan warna bahan asas. Rod kimpalan plastik berlendir dikenali sebagai "spline".
Aspek penting dalam reka bentuk dan pembuatan rod kimpalan plastik ialahkeliangandaripada bahan tersebut. Keliangan yang tinggi akan membawa kepada gelembung udara (dikenali sebagai lompang) dalam rod, yang mengurangkan kualiti kimpalan. Oleh itu, rod kimpalan plastik berkualiti tinggi adalah yang mempunyai keliangan sifar, yang dipanggil tanpa kekosongan.
Pengedap haba ialah proses mengedap satu termoplastik kepada termoplastik lain yang serupa menggunakan haba dan tekanan. Kaedah sentuhan langsung pengedap haba menggunakan acuan atau bar pengedap yang sentiasa dipanaskan untuk menggunakan haba pada kawasan sentuhan tertentu atau laluan untuk mengelak atau mengimpal termoplastik bersama-sama. Pengedap haba digunakan untuk banyak aplikasi, termasuk penyambung pengedap haba, pelekat yang diaktifkan secara terma dan pengedap filem atau kerajang. Aplikasi biasa untuk proses pengedap haba: Penyambung pengedap haba digunakan untuk menyambung LCD kePCBdalam kebanyakan elektronik pengguna, serta dalam peranti perubatan dan telekomunikasi. Pengedap haba produk dengan pelekat haba digunakan untuk memegang skrin paparan yang jelas pada produk elektronik pengguna dan untuk pemasangan atau peranti termo-plastik lain yang dimeterai di mana staking haba atau kimpalan ultrasonik bukan pilihan kerana keperluan reka bentuk bahagian atau pertimbangan pemasangan lain. Pengedap haba juga digunakan dalam pembuatan filem ujian darah dan media penapis untuk darah, virus dan banyak peranti jalur ujian lain yang digunakan dalam bidang perubatan hari ini. Kerajang lamina dan filem selalunya dimeterai haba di atas dulang perubatan termoplastik, plat Microtiter (microwell), botol dan bekas untuk mengelak dan/atau mencegah pencemaran bagi peranti ujian perubatan, dulang pengumpulan sampel dan bekas yang digunakan untuk produk makanan. Perubatan dan Beg pembuatan Industri Makanan atau bekas fleksibel menggunakan pengedap haba sama ada untuk mengimpal perimeter bahan plastik beg dan/atau untuk mengelak port dan tiub ke dalam beg. Pelbagaipengedap habatersedia untuk menyertai bahan termoplastik sepertifilem plastik: Pengedap bar panas, Pengedap impuls, dsb.
Kimpalan tangan bebas
Dengan kimpalan tangan bebas, pancutan udara panas (atau gas lengai) daripada pengimpal dimainkan pada kawasan kimpalan dan hujung rod kimpalan pada masa yang sama. Apabila rod menjadi lembut, ia ditolak ke dalam sambungan dan bercantum ke bahagian. Proses ini lebih perlahan daripada kebanyakan yang lain, tetapi ia boleh digunakan dalam hampir semua keadaan.
Kimpalan hujung kelajuan
Dengan kimpalan laju, pengimpal plastik, serupa dengan besi pematerian dalam rupa dan watt, dipasang dengan tiub suapan untuk rod kimpalan plastik. Hujung kelajuan memanaskan rod dan substrat, sementara pada masa yang sama ia menekan rod kimpalan cair ke kedudukannya. Manik plastik yang dilembutkan diletakkan ke dalam sambungan, dan bahagian dan batang kimpalan bercantum. Dengan beberapa jenis plastik seperti polipropilena, rod kimpalan cair mesti "bercampur" dengan bahan asas separa cair yang sedang dibuat atau dibaiki. Teknik kimpalan ini telah dipertingkatkan dari semasa ke semasa dan telah digunakan selama lebih 50 tahun oleh fabrikasi dan pembaikan plastik profesional di peringkat antarabangsa. Kaedah kimpalan hujung kelajuan adalah teknik kimpalan yang lebih pantas dan dengan amalan boleh digunakan di sudut yang ketat. Versi "pistol" hujung kelajuan pada asasnya ialah besi pematerian dengan hujung rata yang luas yang boleh digunakan untuk mencairkan sambungan kimpalan dan bahan pengisi untuk mencipta ikatan.
Kimpalan penyemperitan
Kimpalan penyemperitan membolehkan penggunaan kimpalan yang lebih besar dalam pas kimpalan tunggal. Ia adalah teknik pilihan untuk menyambung bahan lebih daripada 6 mm tebal. Rod kimpalan ditarik ke dalam penyemperit plastik pegang tangan kecil, diplastiskan, dan dipaksa keluar dari penyemperit terhadap bahagian yang dicantum, yang dilembutkan dengan pancutan udara panas untuk membolehkan ikatan berlaku.
Kimpalan kenalan
Ini sama dengankimpalan titikkecuali haba dibekalkan denganpengaliran habadaripada hujung pincher dan bukannya pengaliran elektrik. Dua bahagian plastik disatukan di mana hujung yang dipanaskan mencubitnya, mencairkan dan menyambung bahagian dalam proses.
Kimpalan plat panas
Berkaitan dengan kimpalan kenalan, teknik ini digunakan untuk mengimpal bahagian yang lebih besar, atau bahagian yang mempunyai geometri sambungan kimpalan yang kompleks. Kedua-dua bahagian yang hendak dikimpal diletakkan di dalam perkakas yang dilekatkan pada dua pelat yang bertentangan pada mesin penekan. Plat panas, dengan bentuk yang sepadan dengan geometri sambungan kimpalan bahagian yang hendak dikimpal, digerakkan pada kedudukan antara kedua-dua bahagian. Kedua-dua plat yang bertentangan menggerakkan bahagian-bahagian ke dalam sentuhan dengan plat panas sehingga haba melembutkan antara muka ke takat lebur plastik. Apabila keadaan ini tercapai, plat panas ditanggalkan, dan bahagian-bahagiannya ditekan bersama dan dipegang sehingga sambungan kimpalan sejuk dan mengeras semula untuk mewujudkan ikatan kekal.
Peralatan kimpalan plat panas biasanya dikawal secara pneumatik, hidraulik atau elektrik dengan motor servo.
Proses ini digunakan untuk mengimpal komponen automotif di bawah hud, komponen kemasan dalaman automotif, peranti penapisan perubatan, komponen perkakas pengguna dan komponen dalaman kereta yang lain.
Kimpalan frekuensi tinggi
Plastik tertentu dengan dipol kimia, seperti PVC,poliamida(PA) danasetatboleh dipanaskan dengan gelombang elektromagnet frekuensi tinggi. Kimpalan frekuensi tinggi menggunakan sifat ini untuk melembutkan plastik untuk dicantum. Pemanasan boleh disetempatkan, dan prosesnya boleh berterusan. Juga dikenali sebagai Pengedap Dielektrik, Pengedap Haba RF (Frekuensi Radio).
Frekuensi radiokimpalan adalah sangatteknologi matangyang telah wujud sejak tahun 1940-an. Dua keping bahan diletakkan di atas mesin penekan meja yang memberi tekanan pada kedua-dua kawasan permukaan. Dies digunakan untuk mengarahkan proses kimpalan. Apabila akhbar bersatu, gelombang frekuensi tinggi (biasanya27.120 MHz) dilalui melalui kawasan kecil antara acuan dan meja tempat kimpalan berlaku. Medan frekuensi tinggi (frekuensi radio) ini menyebabkan molekul dalam bahan tertentu bergerak dan menjadi panas, dan gabungan haba ini di bawah tekanan menyebabkan kimpalan mengambil bentuk acuan. Kimpalan RF adalah pantas. Kimpalan jenis ini digunakan untuk menyambung filem polimer yang digunakan dalam pelbagai industri di mana pengedap kalis bocor yang konsisten diperlukan. Dalam industri fabrik, RF paling kerap digunakan untuk mengimpal PVC danpoliuretanafabrik bersalut (PU). Ini adalah kaedah kimpalan yang sangat konsisten.
Bahan yang paling biasa digunakan dalam kimpalan RF ialah PVC dan poliuretana. Ia juga mungkin untuk mengimpal polimer lain seperti Nylon, PET, PEVA, EVA dan beberapa plastik ABS. Berhati-hati semasa mengimpal uretana kerana ia telah diketahui mengeluarkan gas sianida apabila mencair.
Kimpalan aruhan
Apabila penebat elektrik, seperti plastik, dibenamkan dengan bahan yang mempunyai kekonduksian elektrik yang tinggi, seperti logam atau gentian karbon, kimpalan aruhan boleh dilakukan. Radas kimpalan mengandungi gegelung aruhan yang ditenagakan dengan arus elektrik frekuensi radio. Ini menjana medan elektromagnet yang bertindak pada sama ada konduktif elektrik atau bahan kerja feromagnetik. Dalam bahan kerja konduktif elektrik, kesan pemanasan utama ialah pemanasan rintangan, yang disebabkan oleh arus teraruh yang dipanggilarus pusar. Kimpalan aruhan bahan termoplastik bertetulang gentian karbon ialah teknologi yang biasa digunakan dalam industri aeroangkasa contohnya.
Dalam bahan kerja feromagnetik, plastik bolehdikimpal aruhandengan merumuskannya dengan sebatian logam atau feromagnetik, dipanggil susceptor. Suseptor ini menyerap tenaga elektromagnet daripada gegelung aruhan, menjadi panas, dan kehilangan tenaga haba kepada bahan sekeliling melalui pengaliran haba.
Kimpalan suntikan
Kimpalan suntikan adalah serupa/sama dengan kimpalan penyemperitan, kecuali, menggunakan petua tertentu pada pengimpal pegang tangan, seseorang boleh memasukkan hujung ke dalam lubang kecacatan plastik pelbagai saiz dan menampalnya dari dalam ke luar. Kelebihannya ialah tiada akses diperlukan ke bahagian belakang lubang kecacatan. Alternatifnya ialah tampalan, kecuali tampalan itu tidak boleh diampelas secara rata dengan plastik asal di sekeliling dengan ketebalan yang sama. PE dan PP paling sesuai untuk jenis proses ini. Drader injectiweld ialah contoh alat tersebut.
Kimpalan ultrasonik
Dalam kimpalan ultrasonik, frekuensi tinggi (15 kHz hingga 40 kHz) getaran amplitud rendah digunakan untuk menghasilkan haba melalui geseran antara bahan yang hendak dicantum. Antara muka kedua-dua bahagian direka khas untuk menumpukan tenaga untuk kekuatan kimpalan maksimum. Ultrasonik boleh digunakan pada hampir semua bahan plastik. Ia adalah teknologi pengedap haba terpantas yang ada.
Kimpalan geseran
Dalam kimpalan geseran, kedua-dua bahagian yang akan dipasang digosok bersama pada frekuensi yang lebih rendah (biasanya 100–300 Hz) dan amplitud yang lebih tinggi (biasanya 1 hingga 2 mm (0.039 hingga 0.079 in)) daripada kimpalan ultrasonik. Geseran yang disebabkan oleh gerakan digabungkan dengan tekanan pengapit antara kedua-dua bahagian menghasilkan haba yang mula mencairkan kawasan sentuhan antara kedua-dua bahagian. Pada ketika ini, bahan plastik mula membentuk lapisan yang saling berkait antara satu sama lain, yang oleh itu menghasilkan kimpalan yang kuat. Setelah selesai gerakan getaran, bahagian-bahagian itu kekal disatukan sehingga sambungan kimpalan sejuk dan plastik cair itu menjadi pejal semula. Pergerakan geseran boleh linear atau orbital, dan reka bentuk gabungan kedua-dua bahagian perlu membenarkan pergerakan ini.
Kimpalan putaran
Kimpalan putaran ialah satu bentuk kimpalan geseran tertentu. Dengan proses ini, satu komponen dengan sambungan kimpalan bulat dipegang pegun, manakala komponen mengawan diputar pada kelajuan tinggi dan ditekan terhadap komponen pegun. Geseran putaran antara dua komponen menghasilkan haba. Apabila permukaan penyambung mencapai keadaan separa cair, komponen berputar dihentikan secara tiba-tiba. Daya pada kedua-dua komponen dikekalkan sehingga sambungan kimpalan sejuk dan pejal semula. Ini adalah cara biasa untuk menghasilkan roda plastik tugas rendah dan sederhana, cth, untuk mainan, troli beli-belah, tong kitar semula, dsb. Proses ini juga digunakan untuk mengimpal pelbagai bukaan port ke dalam komponen di bawah hud automotif.
Kimpalan laser
Teknik ini memerlukan satu bahagian untuk menjadi transmissive kepada pancaran laser dan sama ada bahagian yang lain menyerap atau salutan pada antara muka untuk menjadi penyerapan kepada pancaran. Kedua-dua bahagian diletakkan di bawah tekanan manakala pancaran laser bergerak di sepanjang garis penyambung. Rasuk melalui bahagian pertama dan diserap oleh satu lagi atau salutan untuk menghasilkan haba yang mencukupi untuk melembutkan antara muka mencipta kimpalan kekal.
Laser diod semikonduktor biasanya digunakan dalam kimpalan plastik. Panjang gelombang dalam julat 808 nm hingga 980 nm boleh digunakan untuk menyertai pelbagai kombinasi bahan plastik. Tahap kuasa dari kurang daripada 1W hingga 100W diperlukan bergantung pada bahan, ketebalan dan kelajuan proses yang diingini. Sistem laser diod mempunyai kelebihan berikut dalam penyambungan bahan plastik:
Lebih bersih daripada ikatan pelekat
Tiada muncung mikro untuk tersumbat
Tiada cecair atau asap yang menjejaskan kemasan permukaan
Tiada bahan habis pakai
Daya pengeluaran yang lebih tinggi
Boleh mengakses bahan kerja dalam geometri yang mencabar
Tahap kawalan proses yang tinggi
Keperluan untuk sendi kekuatan tinggi termasuk:
Penghantaran yang mencukupi melalui lapisan atas
Penyerapan oleh lapisan bawah
Keserasian bahan – membasahkan
Reka bentuk sendi yang baik – tekanan pengapit, kawasan sendi
Ketumpatan kuasa yang lebih rendah
Contoh senarai bahan yang boleh disertai termasuk:
Aplikasi khusus termasuk pengedap / kimpalan / penyambungan: beg kateter, bekas perubatan, kunci kawalan jauh kereta, selongsong perentak jantung, sambungan jelas tamper picagari, pemasangan lampu depan atau lampu belakang, perumah pam dan bahagian telefon selular.
Kimpalan Plastik Laser Lutsinar
Teknologi laser gentian baharu membolehkan output panjang gelombang laser yang lebih tinggi, dengan hasil terbaik biasanya sekitar 2,000 nm, jauh lebih tinggi daripada purata laser diod 808 nm hingga 1064 nm yang digunakan untuk kimpalan plastik laser tradisional. Oleh kerana panjang gelombang yang lebih tinggi ini lebih mudah diserap oleh termoplastik daripada sinaran inframerah kimpalan plastik tradisional, adalah mungkin untuk mengimpal dua polimer jernih tanpa sebarang pewarna atau bahan tambahan menyerap. Aplikasi Biasa kebanyakannya akan jatuh dalam industri perubatan untuk peranti seperti kateter dan peranti mikrobendalir. Penggunaan berat plastik lutsinar, terutamanya polimer fleksibel seperti TPU, TPE dan PVC, dalam industri peranti perubatan menjadikan kimpalan laser lutsinar sesuai semula jadi. Selain itu, proses tersebut tidak memerlukan bahan tambahan penyerap laser atau pewarna yang menjadikan ujian dan memenuhi keperluan biokompatibiliti dengan lebih mudah.
Kimpalan pelarut
Dalam kimpalan pelarut, pelarut digunakan yang boleh melarutkan sementara polimer pada suhu bilik. Apabila ini berlaku, rantai polimer bebas untuk bergerak dalam cecair dan boleh bercampur dengan rantai terlarut lain yang serupa dalam komponen lain. Memandangkan masa yang mencukupi, pelarut akan meresap melalui polimer dan keluar ke persekitaran, supaya rantai kehilangan mobilitinya. Ini meninggalkan jisim pepejal rantai polimer terjerat yang membentuk kimpalan pelarut.
Teknik ini biasanya digunakan untuk menyambung paip PVC dan ABS, seperti dalam paip rumah. "Pengelekatan" bersama model plastik (polikarbonat, polistirena atau ABS) juga merupakan proses kimpalan pelarut.
Diklorometana(metilena klorida), yang boleh didapati dalam penjalur cat, boleh pelarut mengimpal polikarbonat dan polimetilmetakrilat. Diklorometana mengimpal plastik tertentu secara kimia; sebagai contoh, ia digunakan untuk mengelak selongsong meter elektrik. Ia juga merupakan komponen - bersama-sama dengantetrahidrofuran– daripada pelarut yang digunakan untuk mengimpal paip.
