Alguna vegada us heu preguntat com es mantenen les peces de plàstic de forma segura sense cargols ni cola? Riveting ofereix una solució fiable. En aquesta guia, explorarem els essencials de la rebliment de plàstic, la seva importància en diferents indústries i com triar el mètode adequat. Aprendràs els aspectes i els resultats de les peces de plàstic per a connexions fortes i duradores.
Què és la tripa de plàstic?
La rebleria de plàstic és un mètode de fixació mecànica. Es tracta d’utilitzar la força axial per deformar la talla d’un rivet dins d’un forat. Això forma un cap, connectant diverses parts.
En comparació amb el rebliment metàl·lic, el rebliment de plàstic té algunes diferències clau. No requereix reblons ni publicacions addicionals. En canvi, utilitza estructures de plàstic com columnes o costelles. Formen part del cos de plàstic.
Avantatges i desavantatges del rebliment de plàstic
El rebliment de plàstic té diversos avantatges i desavantatges. Mirem de prop.
Avantatges comuns:
Estructura de peces senzilles, reduint els costos de motlle
Muntatge fàcil, no calen materials addicionals ni fixadors
Alta fiabilitat
Pot lluitar diversos punts simultàniament, millorant l'eficiència
Uneix peces de plàstic, metall i no metalls, fins i tot en espais ajustats
Suporta la vibració a llarg termini i les condicions extremes
Procés senzill, d’estalvi d’energia, ràpid
Inspecció de qualitat visual fàcil
Desavantatges comuns:
Requereix equips i eines de rebliment addicionals
No és adequat per a càrregues de gran resistència o a llarg termini
Connexió permanent, no desmuntable ni reparable
Difícil de reparar si falla
Pot necessitar redundància en fase de disseny
| de l'avantatge | Desavantatge |
| Estructura senzilla, baixos costos de motlle | Necessita equips i eines addicionals |
| Muntatge fàcil, alta fiabilitat | No per a càrregues de gran resistència o a llarg termini |
| S'uneix a diversos materials de manera eficient | Permanent, no desmuntable ni reparable |
| Suporta les vibracions i les condicions extremes | És difícil de reparar, pot necessitar redundància |
| Procés senzill, ràpid i d’estalvi d’energia | - |
| Comprovacions de qualitat visual fàcils | - |
Tipus de processos de rebliment de plàstic
Hi ha tres tipus principals de processos de rebliment de plàstic. Són rebliment de fusió calenta, rebliment d’aire calent i rebliment d’ultrasons.
Rivet de fusió calenta
La rebleria de fusió calenta és un procés de tipus de contacte. Implica un tub de calefacció dins del capçalera. D’aquesta manera s’escalfa el capçal de rebliment metàl·lic, que després es fon i configura el rebló de plàstic.
Avantatges:
Desavantatges:
Un refredament insuficient pot fer que el plàstic s’enganxi al cap
No és adequat per a columnes de rivet més grans
Estrès residual elevat i menor resistència a la sortida
No es recomana per a productes amb requisits d’alta posicionament/fixació
El rebliment de fusió calenta s'utilitza habitualment per a plaques de PCB i peces decoratives de plàstic.
Rivetament d'aire calent (rebliment de fred a l'aire calent)
La reintegrament de l’aire calent és un procés sense contacte. Utilitza aire calent per escalfar i suavitzar la columna de plàstic. A continuació, un capçal de rebliment fred pressiona i el forma.
El procés té dues etapes:
Calefacció: l’aire calent escalfa uniformement la columna de rebló fins que sigui mal·leable.
Refredament: el cap de rebliment fred pressiona la columna suavitzada, formant un cap ferm.
Avantatges:
La calefacció uniforme redueix l’estrès intern
El cap de rebliment fred omple ràpidament les llacunes, aconseguint un bon efecte de fixació
Desavantatges:
La rebliment d’aire calent és adequat per a la majoria de materials termoplàstics i plàstics reforçats per fibra de vidre.
Rebló ultrasònic
El rebliment d’ultrasons és un altre procés de tipus de contacte. Utilitza vibracions d’alta freqüència per generar calor i fondre la columna de plàstic de plàstic.
Avantatges:
Desavantatges:
La calefacció desigual pot causar columnes soltes o degradades
Distància de distribució limitada si s’utilitza un sol cap de soldadura
Les vibracions poden danyar fins a cert punt els components
El rebliment d’ultrasons no és adequat per a materials de fibra de vidre ni per a aquells amb punts de fusió elevats.
A continuació, es mostra una taula de comparació dels tres processos:
| de processos | mètode de calefacció | RiveTing Força | Fixació de la velocitat de | la velocitat | Equips de velocitat |
| Fosa calenta | Contacte (capçal de metall) | Poc fiable, sensible a la vibració | Defectuós per suavització incompleta | 6-60s | Canvi integrat i complex |
| Aire calent | No contacte (aire calent) | Alt, no sensible a la vibració | Excel·lent, completa les llacunes | 8-12 | Calefacció i rebliment regulables |
| Ultrasònic | Contacte (vibració) | Poc fiable | Defectuós per suavització incompleta | <5s | Control limitat amb cap integrat |
Tipus de capçals comuns de rebló per a peces de plàstic
Quan es tracta de rebliment de plàstic, la geometria i les dimensions dels caps de rivet són crucials. Mirem alguns tipus comuns.
1.
Aquest és el tipus més comú. S'utilitza quan no es necessita una gran resistència, com en PCBs o parts decoratives.
Punts clau:
Apte per a columnes de Rivet amb D1 <3mm (idealment> 1 mm per evitar el trencament)
H1 és generalment (1,5-1,75) * D1
D2 és al voltant de 2 D1, H2 és d'aproximadament 0,75 D1
Nombres específics basats en la conversió de volum: s_head = (85%-95%) * s_column
2.
Aquest tipus té un temps de rebliment més curt que el perfil gran. També és per a aplicacions de baixa resistència, com ara cables FPC o molles de metall.
Consideracions de disseny:
D1 <3mm, preferiblement> 1 mm
H1 normalment és 1.0 * d1
D2 és d'aproximadament 1,5 D1, H2 és al voltant de 0,5 D1
Conversió de volum: s_head = (85%-95%) * s_column
3. Doble capçal de rebló semicircular
Les columnes de Rivet aquí són lleugerament més grans que els tipus semi-circulars. Aquest disseny redueix el temps de rebliment i millora els resultats. S'utilitza quan es necessita una major resistència a la fixació.
Punts clau:
Apte per a columnes de Rivet amb D1 entre 2-5 mm
H1 és normalment 1,5 * D1
D2 és d'aproximadament 2 D1, H2 és al voltant de 0,5 D1
La conversió de volum s'aplica
Els centres de capçal de la columna i el motlle calç
4. Cap de rebló anular
A mesura que augmenta el diàmetre de la columna Rivet, s’utilitzen columnes buides. Es redueixen el temps de rebliment, milloren els resultats i eviten defectes de contracció. Aquest tipus és per a aplicacions que necessiten una major resistència a la fixació.
Característiques:
D1> 5mm
H1 és (0,5-1,5) * D1, valor menor per a diàmetres més grans
Inner D és 0,5 * D1 per evitar la contracció posterior
D2 és al voltant de 1,5 D1, H2 és d'aproximadament 0,5 D1
La conversió de volum s'aplica
Fins i tot la calefacció de columnes buides ajuda a formar caps qualificats
5. Cap de rebló pla
Els capçals plans són adequats quan el cap format no ha de sobresortir de la superfície.
Notes de disseny:
D1 <3mm
H1 és normalment 0,5 * D1
D2 i H2 basats en la conversió de volum
La part connectada necessita un gruix suficient per a la compensació
Un gruix insuficient condueix a una connexió poc fiable i una força inadequada
6. Cap de rebló de costella
Utilitzeu els caps de costella quan necessiteu una àrea de contacte més gran, però no disposeu d’espai per a columnes buides.
Punts clau:
Diàmetre de base D1 <3mm, diàmetre superior d3 = (0,4-0,7) * D1
H1 és (1.5-2) * D1, inferior a l'alçada de la columna L
D2 és d'aproximadament 2 D1, H2 és al voltant de 1,0 D1
La conversió de volum s'aplica
7. Cap de rebló brida
Els capçals brides són ideals per a connectors que necessiten trossejar o embolicar.
Consideracions de disseny:
Diàmetre de base D1 <3mm, diàmetre superior d3 = (0,3-0,5) * D1
H1 és (1.5-2) * d1, inferior a la longitud de la columna l
D2 normalment és 2 D1, H2 és d'aproximadament 1,0 D1
La conversió de volum s'aplica
Consideracions de disseny per a les columnes de Rivet i els caps de rivet
Quan es dissenya columnes i caps de Rivet, hi ha diversos factors clau a tenir en compte. Anem a explorar -los amb detall.
Dissenyar columnes de rivet en superfícies inclinades o lluny de la base
Si la columna Rivet es troba en un pla inclinat o lluny de la superfície base, cal un disseny especial. Aquí teniu dos mètodes:
Mètode de disseny per a columnes Rivet en superfícies inclinades
Per a superfícies inclinades, la columna Rivet ha de ser perpendicular a la superfície. D’aquesta manera es garanteix l’alineació adequada i la fixació segura.
Mètode de disseny per a la columna Rivet situada alta per sobre de la superfície base
Quan la columna es troba per sobre de la base, afegir estructures de suport és crucial. Eviten doblegar -se o trencar -se durant el reblat.
La importància del disseny de la redundància
La rebliment de plàstic crea connexions permanents que són difícils de reparar si fallen. És imprescindible incorporar la redundància en el disseny.
Un dels enfocaments és duplicar el nombre de columnes i forats de Rivet. Inicialment, només s’utilitza el conjunt primari (per exemple, groc). Si es necessita reparació, el conjunt secundari (per exemple, blanc) proporciona una còpia de seguretat.
Aquesta redundància us proporciona una segona oportunitat de reparar, augmentant la fiabilitat global del muntatge reblat.
Relació entre les dimensions del cap i la columna
Les dimensions del capçal i la columna del rivet estan estretament relacionades. A continuació, es mostren algunes relacions clau a considerar:
El diàmetre del capçal del rivet (D2) és generalment al voltant de dues vegades el diàmetre de la columna (D1)
L’alçada del capçal del rivet (H2) és normalment aproximadament 0,75 vegades D1 per a capçals semicirculars grans i 0,5 vegades D1 per a petits caps semicirculars
Les dimensions específiques s’han de basar en la conversió de volum: s_head = (85%-95%) * s_column
Aquesta conversió de volum garanteix que el capçal del Rivet té un material suficient per formar una connexió segura i segura sense residus excessius.
Adaptació del material per a la rebliment de plàstic
No tots els plàstics són adequats per a la rebliment. Explorem els factors clau que determinen l’adaptabilitat d’un material.
Termoplàstics vs. termosets
Els termoplàstics es poden fondre i remodelar dins d’un rang de temperatura específic. Són ideals per reblar.
En canvi, els termosets s’endureixen definitivament quan s’escalfen. Són difícils de remuntar mitjançant mètodes estàndard.
Per tant, les estructures de productes sovint impliquen termoplàstics quan es requereix la rebliment.
Plàstics amorfs i semi-cristal·lins
Els termoplàstics es divideixen en tipus amorfs i semi-cristal·lins. Cadascuna té característiques úniques que afecten el rebliment.
Plàstics amorfs (no cristal·lins)
Arranjament molecular desordenat
Suavitzant i fusió gradual a la temperatura de transició del vidre (TG)
Apte per als tres processos de rebliment (fusió calenta, aire calent, ultrasònic)
Plàstics semi-cristal·lins
Arranjament molecular ordenat
Punt de fusió diferent (TM) i punt de recristalització
Resteu -vos sòlid fins arribar al punt de fusió, i després es solidifiqueu ràpidament quan es refreda
Més adequat per a la rebliment de fosa calenta a causa de la calefacció i la formació combinades
L’estructura regular com a primavera absorbeix l’energia ultrasònica, fent que el rebliment d’ultrasons sigui un desafiament
Els punts de fusió més elevats requereixen més energia d’ultrasons per fondre’s
Consideracions acurades de disseny necessàries per a la rebliment d’ultrasons (amplitud superior, disseny articular, contacte del cap de soldadura, distància, accessoris)
Minimitzar el contacte inicial entre la columna Rivet i el cap de soldadura per concentrar energia
Impacte dels farcits (per exemple, fibres de vidre)
Els farcits poden afectar significativament el rendiment de rebliment d'un plàstic. Vegem com a exemple les fibres de vidre.
Punts clau:
Gran diferència en els punts de fusió entre les fibres de plàstic i el vidre
Rivet de fusió calenta: control de temperatura precís (± 10 °) crucial
Les temperatures altes provoquen precipitació de fibra de vidre, adhesió i superfícies rugoses
Les temperatures baixes condueixen a esquerdes i formació en fred
Riveting ultrasònic: més energia de vibració necessària per fondre el plàstic
Directrius de contingut de farciment:
<10%: efecte mínim sobre les propietats del material, beneficiós per a materials tous (PP, PE, PPS)
10-30%: redueix la força de rebliment
-
30%: afecta significativament el rendiment del rebliment
Altres propietats materials que afecten el rebliment ultrasònic:
Duresa: la duresa més elevada generalment millora el rebliment
Punt de fusió: els punts de fusió més elevats requereixen més energia d’ultrasons
Puresa: la puresa més elevada millora el rebliment, mentre que les impureses en materials reciclats redueixen el rendiment
Materials plàstics utilitzats en la rebliment
Seleccionar el material de plàstic adequat és crucial per a la rebliment amb èxit. Mirem de prop algunes opcions habituals.
Polietilè de baixa densitat (LDPE)
El LDPE té una baixa densitat a causa de la seva estructura molecular envasada. És flexible però dur.
Propietats clau:
Polipropilè (PP)
El PP s’utilitza àmpliament a les indústries, des de l’automoció fins als envasos. Ofereix una bona resistència química i aïllament elèctric.
Aplicacions:
Embalatge líquid i detergent per a la llar
Reblons de trinquet masculí/femení
Rivets de la part superior de Snap-Ins
Reblons de l'arbre de foc
Niló
El niló, particularment el niló 6/6, és popular en la fabricació. La seva baixa fricció la fa ideal per a engranatges i coixinets.
Característiques:
Resisteix la majoria de productes químics, però poden ser atacats per àcids forts, alcohols i alcalis
Mala resistència als àcids diluïts, excel·lent resistència als olis i greixos
S'utilitza per a reblons Snap, reblons desenrotllats i reblons de capçalera de pom
Acetal (polioximetilè, pom)
Acetal, o POM, és fort, rígid i resistent a la humitat, la calor, els productes químics i els dissolvents. Té bones propietats d’aïllament elèctric.
Usos:
Engranatges, casquets, nanses de les portes automobilístiques
Fixes del panell de trimestres
Strikers de panells
Rivets de la part superior de Snap-Ins
Polysulfone (PSU)
La PSU s’utilitza en aplicacions especialitzades per la seva alta capacitat tèrmica i mecànica.
Característiques clau:
Comparació de les propietats del material
A continuació, es mostra una taula que compara les propietats d’aquests materials:
| propietats | LDPE | PP | Nylon 6/6 | acetal | PSU |
| Força de tracció (PSI) | 1.400 | 3.800-5.400 | 12.400 | 9.800-10.000 | 10.200 |
| La duresa de l'impacte (J/M⊃2;) | Sense descans | 12.5-1.2 | 1.2 | 1.0-1.5 | 1.3 |
| Força dielèctrica (KV/MM) | 16-28 | 20-28 | 20-30 | 13.8-20 | 15-10 |
| Densitat (g/cm³) | 0,917-0.940 | 0.900-0.910 | 1.130-1.150 | 1.410-1.420 | 1.240-1.250 |
| Màxim. Temp continu. | 212 ° F (100 ° C) | 266 ° F (130 ° C) | 284 ° F (140 ° C) | 221 ° F (105 ° C) | 356 ° F (180 ° C) |
| Aïllament tèrmic (w/m · k) | 0,320-0.350 | 0,150-0.210 | 0,250-0.250 | 0,310-0.370 | 0.120-0.260 |
Tingueu en compte que els additius i els estabilitzadors poden millorar algunes propietats. Per exemple, els estabilitzadors UV poden millorar el rendiment a l’aire lliure de Nylon.
Com triar el rebló de mida adequada
Regla general
Un enfocament senzill és basar el diàmetre del rivet en el gruix de les plaques que s’uneixen. Aquí teniu la regla general:
diàmetre del rivet = 1/4 × gruix de placa
Aquesta proporció garanteix que el rebló és proporcional al material que s’uneix. També es coneix com el rang d’adherència.
Factors a considerar
Si bé la regla general és un bon punt de partida, hi ha altres factors a tenir en compte:
Propietats materials
Disseny conjunt
Tipus d’articulació (volta, cul, etc.)
Condicions de càrrega (cisalla, tensió, etc.)
Estètica
Procés de muntatge
Aquests factors poden influir en la mida òptima del rivet. En alguns casos, potser haureu de desviar -vos de la regla general per obtenir els millors resultats.
Exemples i càlculs
Vegem alguns exemples per il·lustrar el procés de mida.
Exemple 1:
Exemple 2:
Gruix de la placa: 10 mm
Diàmetre del rivet = 1/4 × 10 mm = 2,5 mm
Arrodoneu fins a la mida estàndard més propera, per exemple, 3 mm
Exemple 3:
Gruix de la placa: 2 mm (plaques primes)
Diàmetre del rivet = 1/4 × 2 mm = 0,5 mm
Augment a una mida pràctica mínima, per exemple, 1 mm, per facilitar la instal·lació i la força
Recordeu que aquests càlculs proporcionen un punt de partida. Considereu sempre els requisits específics de la vostra aplicació i feu ajustaments segons sigui necessari.
| Gruix de la placa (mm) | Diàmetre del rivet (mm) |
| 1-2 | 1 |
| 3-4 | 1-2 |
| 5-8 | 2-3 |
| 9-12 | 3-4 |
| 13-16 | 4-5 |
Conclusió
En aquesta guia, hem explorat els diversos processos de rebliment de peces de plàstic, inclosos els mètodes de fusió calenta, aire calent i ultrasons. També es va discutir diferents tipus de capçalera i les seves aplicacions específiques.
L’elecció del procés i materials adequats és crucial per assegurar connexions fortes i duradores en els conjunts de plàstic. La selecció correcta pot afectar significativament la longevitat i el rendiment dels vostres productes.
Ara que teniu aquest coneixement, us animem a aplicar aquestes visions als vostres projectes. En fer -ho, garantireu millors resultats i conjunts més fiables en els vostres esforços de fabricació. Poseu -vos en contacte amb nosaltres avui !
