Hefurðu einhvern tíma velt því fyrir sér hvernig plasthlutir haldast örugglega festar án skrúfur eða lím? Riveting býður upp á áreiðanlega lausn. Í þessari handbók munum við kanna meginatriði í plastsnyrtingu, mikilvægi þess í mismunandi atvinnugreinum og hvernig á að velja rétta aðferð. Þú munt læra inn og útgönguleiðir af hnoðandi plasthlutum fyrir sterkar, varanlegar tengingar.
Hvað er plast hnoð?
Plast hnoð er vélræn festingaraðferð. Það felur í sér að nota axial kraft til að afmynda skaftið á hnoð inni í holu. Þetta myndar höfuð og tengir marga hluta.
Í samanburði við málmhnoð hefur plasthnoð nokkur lykilmunur. Það þarf ekki viðbótar hnoð eða innlegg. Í staðinn notar það plastvirki eins og súlur eða rifbein. Þeir eru hluti af plast líkama.
Kostir og gallar við plasthnoð
Plast hnoð hefur nokkra kosti og galla. Við skulum skoða nánar.
Algengir kostir:
Einföld hluta uppbyggingar, draga úr myglukostnaði
Auðvelt samsetning, engin aukaefni eða festingar þörf
Mikil áreiðanleiki
Getur hnoðað mörg stig samtímis og bætt skilvirkni
Tengist plast-, málm- og málmhluta, jafnvel í þéttum rýmum
Þolir titring til langs tíma og erfiðar aðstæður
Einfalt, orkusparandi, hratt ferli
Auðveld sjónræn skoðun
Algengir ókostir:
Krefst viðbótar hnoðunarbúnaðar og verkfæra
Hentar ekki hástyrk eða langtímaálag
Varanleg tenging, ekki aðskiljanleg eða viðgerð
Erfitt að gera við það ef það bregst
Getur þurft offramboð í hönnunarstigi
| Kostir | ókostur |
| Einföld uppbygging, lítill mold kostnaður | Þarf aukabúnað og verkfæri |
| Auðvelt samsetning, mikil áreiðanleiki | Ekki fyrir hástyrk eða langtímaálag |
| Gengur til liðs við ýmis efni á skilvirkan hátt | Varanlegt, ekki aðskiljanlegt eða viðgerð |
| Þolir titring og miklar aðstæður | Erfitt að gera við, gæti þurft offramboð |
| Einfalt, hratt, orkusparandi ferli | - |
| Auðvelt sjónræn athugun | - |
Tegundir plastsnúðarferla
Það eru þrjár megin gerðir af plastsnyrtingum. Þetta eru heitt bráðnar hnoð, heitt loft hnoð og ultrasonic hnoð.
Heitt bræðsla hnoð
Heitt bræðsla hnoð er snertiliðaferli. Það felur í sér upphitunarrör inni í hnoðandi höfði. Þetta hitar málm hnoðandi höfuð, sem síðan bráðnar og mótar plasthnoðið.
Kostir:
Ókostir:
Ófullnægjandi kæling getur valdið því að plast festist við höfuð
Hentar ekki fyrir stærri hnoðasúlur
Mikið afgangsálag og lægri útdráttarstyrkur
Ekki er mælt með fyrir vörur með miklar kröfur um staðsetningu/festingu
Heitt bræðsla hnoð er oft notuð fyrir PCB borð og plastskreytingarhluta.
Heitt loft hnoð (heitt loft kalt hnoð)
Heitt lofthæð er ferli sem ekki er snert. Það notar heitt loft til að hita og mýkja plasthjólasúluna. Þá ýtir kalt hnoðandi höfuð og mótar það.
Ferlið hefur tvö stig:
Upphitun: Heitt loft hitar hnoðasúluna jafnt þar til það er sveigjanlegt.
Kæling: Kalda hnoðandi höfuðið þrýstir á mýkta dálkinn og myndar fast höfuð.
Kostir:
Samræmd upphitun dregur úr innra álagi
Kalt hnoðandi höfuð fyllir fljótt eyður, nær góðum festingaráhrifum
Ókostir:
Heitt loft hnoð er hentugur fyrir flest hitauppstreymi og styrkt plast úr glertrefjum.
Ultrasonic hnoð
Ultrasonic hnoð er annað snertiliðaferli. Það notar hátíðni titring til að mynda hita og bræða plasthnoðasúluna.
Kostir:
Ókostir:
Ójöfn upphitun getur valdið lausum eða niðurbroðuðum dálkum
Takmörkuð dreifingarfjarlægð ef þú notar eitt suðuhaus
Titringur getur skemmt hluti að vissu marki
Ultrasonic hnoð er ekki hentugur fyrir glertrefjaefni eða þá sem eru með mikla bræðslumark.
Hér er samanburðartafla yfir þriggja ferla:
| Vinnsluhitunaraðferð | hneykslunarstyrkur | Lagandi | Áhrif | Hraða | búnaður Sveigjanleiki |
| Heitt bráðnun | Hafðu samband (málmhaus) | Óáreiðanlegt, viðkvæmt fyrir titringi | Gallað vegna ófullkominna mýkingar | 6-60s | Samþætt, flókin breyting |
| Heitt loft | Ekki snertingu (heitt loft) | Hátt, ekki viðkvæmt fyrir titringi | Framúrskarandi, alveg fyllir eyður | 8-12S | Stillanleg upphitun og hnoð |
| Ultrasonic | Hafðu samband (titringur) | Óáreiðanlegt | Gallað vegna ófullkominna mýkingar | <5s | Takmörkuð stjórn með samþætt höfuð |
Algengar gerðir hnoðhöfuðs fyrir plasthluta
Þegar kemur að plasti hnoðun skiptir rúmfræði og mál hnoðra höfuðs sköpum. Við skulum skoða nokkrar algengar gerðir.
1. Hálfhringlaga hnoðhaus (stórt snið)
Þetta er algengasta gerðin. Það er notað þegar ekki er þörf á miklum styrk, eins og í PCB eða skreytingarhlutum.
Lykilatriði:
Hentar fyrir hnoðasúlur með D1 <3mm (helst> 1 mm til að koma í veg fyrir brot)
H1 er yfirleitt (1,5-1,75) * D1
D2 er um það bil 2 D1, H2 er um 0,75 D1
Sérstakar tölur byggðar á umbreytingu rúmmáls: S_head = (85%-95%) * S_COLUNN
2. hálfhringlaga hnoðhaus (lítið snið)
Þessi tegund hefur styttri hnoðunartíma en stóra sniðið. Það er einnig fyrir lágstyrk forrit, svo sem FPC snúrur eða málmfjöðra.
Hönnunarsjónarmið:
D1 <3mm, helst> 1mm
H1 er venjulega 1,0 * D1
D2 er um 1,5 D1, H2 er um 0,5 D1
Umbreyting á bindi: S_head = (85%-95%) * S_COLUNN
3. tvöfaldur hálfhringlaga hnoðhaus
Hnoðasúlurnar hér eru aðeins stærri en hálfhringlaga gerðirnar. Þessi hönnun styttir hnoðunartíma og bætir árangur. Það er notað þegar þörf er á hærri festingarstyrk.
Lykilatriði:
Hentar fyrir hnoðasúlur með D1 milli 2-5mm
H1 er venjulega 1,5 * D1
D2 er um það bil 2 D1, H2 er um 0,5 D1
Umbreyting á bindi gildir
Hnoðasúla og mold heitu hnoðandi höfuðstöðvar verða að samræma fyrir snyrtilegu myndun
4.. Annular Rivet Head
Þegar þvermál hnoðsins eykst eru holur dálkar notaðir. Þeir stytta hnoðunartíma, bæta árangur og koma í veg fyrir rýrnunargalla. Þessi tegund er fyrir forrit sem þurfa meiri festingarstyrk.
Einkenni:
D1> 5mm
H1 er (0,5-1,5) * D1, minni gildi fyrir stærri þvermál
Innri D er 0,5 * D1 til að forðast rýrnun aftur
D2 er um 1,5 D1, H2 er um 0,5 D1
Umbreyting á bindi gildir
Jafnvel upphitun holra súlna hjálpar til við að mynda hæf höfuð
5. Flat hnoðhaus
Flat höfuð henta þegar myndaða höfuðið ætti ekki að stingast frá yfirborðinu.
Hönnunarbréf:
D1 <3mm
H1 er venjulega 0,5 * D1
D2 og H2 Byggt á umbreytingu bindi
Tengdur hluti þarf nægjanlega þykkt til að telja
Ófullnægjandi þykkt leiðir til óáreiðanlegrar tengingar og ófullnægjandi styrk
6. Rivet Haus
Notaðu rifbeinar þegar þú þarft stærra snertissvæði en hafðu ekki pláss fyrir holur dálka.
Lykilatriði:
Grunnþvermál D1 <3mm, toppþvermál D3 = (0,4-0,7) * D1
H1 er (1,5-2) * d1, minna en súluhæð l
D2 er um það bil 2 D1, H2 er um 1,0 D1
Umbreyting á bindi gildir
7. Flansed Rivet Head
Flansed höfuð eru tilvalin fyrir tengi sem krefjast krampa eða umbúða.
Hönnunarsjónarmið:
Grunnþvermál D1 <3mm, toppþvermál D3 = (0,3-0,5) * D1
H1 er (1,5-2) * d1, minna en súlulengd l
D2 er venjulega 2 D1, H2 er um 1,0 D1
Umbreyting á bindi gildir
Hönnunarsjónarmið fyrir hnoðasúlur og hnoðhausa
Þegar hann er hannaður um rivet dálka og höfuð eru nokkrir lykilþættir sem hafa í huga. Við skulum kanna þau í smáatriðum.
Að hanna hnoðasúlur á hneigðum flötum eða langt frá grunn
Ef hnoðasúlan er á hneigðu plani eða langt frá grunnyfirborði er þörf á sérstökum hönnun. Hér eru tvær aðferðir:
Hönnunaraðferð fyrir hnoðasúlur á hneigðum flötum
Fyrir hneigða yfirborð ætti hnoðasúlan að vera hornrétt á yfirborðið. Þetta tryggir rétta röðun og örugga festingu.
Hönnunaraðferð fyrir hnoðasúlu staðsett hátt yfir grunnyfirborðið
Þegar súlan er hátt yfir grunninum er lykilatriði að bæta við stuðningsbyggingu. Þeir koma í veg fyrir beygju eða brotna við hnoð.
Mikilvægi hönnunar offramboðs
Plast hnoð skapar varanlegar tengingar sem erfitt er að gera við ef þær mistakast. Að fella offramboð í hönnunina er nauðsynleg.
Ein nálgun er að tvöfalda fjölda hnoðra dálka og göt. Upphaflega er aðeins aðal settið (td gult) notað. Ef þörf er á viðgerðum veitir aukasettið (td hvítt) öryggisafrit.
Þessi offramboð gefur þér annað tækifæri við viðgerð og eykur heildar áreiðanleika hnoðaðs samsetningar.
Samband milli hnoðhöfuðs og dálkavíddar
Mál hnoðhöfuðs og dálks eru nátengd. Hér eru nokkur lykilsambönd sem þarf að hafa í huga:
Þvermál hnoðhöfuðs (D2) er yfirleitt um það bil 2 sinnum þvermál súlu (D1)
Hæð á hnoð (H2) er venjulega um 0,75 sinnum D1 fyrir stóran hálfhringlaga höfuð og 0,5 sinnum D1 fyrir litla hálfhringlaga höfuð
Sértækar víddir ættu að byggjast á rúmmálum umbreytingu: S_head = (85%-95%) * S_COLUNN
Þessi umbreyting þessi tryggir að hnoðhausinn hefur nægilegt efni til að mynda sterka, tryggja tengingu án of mikils úrgangs.
Aðlögunarhæfni efnis fyrir plast hnoð
Ekki eru öll plastefni hentug til að hnoð. Við skulum kanna lykilatriðin sem ákvarða aðlögunarhæfni efnisins.
Hitaplastics vs. hitauppstreymi
Hitaplastefni geta bráðnað og verið endurmótað innan tiltekins hitastigssviðs. Þeir eru tilvalnir fyrir hnoð.
Aftur á móti harðnar hitauppstreymi varanlega þegar það var hitað. Þeir eru erfiðir að hnoða með stöðluðum aðferðum.
Þess vegna felur vöruvirki oft í sér hitauppstreymi þegar krafist er hnoðunar.
Formlaus vs hálfkristallað plastefni
Hitamyndum er frekar skipt í formlausar og hálfkristallaðar gerðir. Hver hefur einstök einkenni sem hafa áhrif á hnoð.
Formlaus (ekki kristallað) plastefni
Röskað sameindafyrirkomulag
Smám saman mýking og bráðnun við glerbreytingarhita (TG)
Hentar fyrir alla þrjá hnoðunarferla (heitt bræðsla, heitt loft, ultrasonic)
Hálfkristallað plastefni
Pantað sameindafyrirkomulag
Greinilegur bræðslumark (TM) og endurkristöllunarpunktur
Vertu fastur þar til þú nærð bræðslumark, storkið þá fljótt þegar það er kælt
Hentar betur fyrir heitt bráðnar hnoð vegna sameinaðrar upphitunar og myndunar
Regluleg vorlík uppbygging gleypir ultrasonic orku, sem gerir ultrasonic hnoðandi krefjandi
Hærri bræðslumark þurfa meiri ultrasonic orku til að bráðna
Nákvæmar hönnunarsjónarmið sem þarf til ultrasonic hnoðs (hærri amplitude, sameiginleg hönnun, suðuhöfuð snerting, fjarlægð, innréttingar)
Lágmarkaðu fyrstu snertingu milli hnoðdúlu og suðuhaus til að einbeita sér að orku
Áhrif fylliefna (td glertrefjar)
Fylliefni geta haft veruleg áhrif á hnoðandi afköst plasts. Við skulum líta á glertrefjar sem dæmi.
Lykilatriði:
Mikill munur á bræðslumarkum milli plasts og glertrefja
Heitt bræðsla hnoð: Nákvæm hitastýring (± 10 °) Mikilvæg
Hátt hitastig veldur úrkomu glertrefja, viðloðun og gróft yfirborð
Lágt hitastig leiðir til sprungna og kuldamyndunar
Ultrasonic hnoð: Meiri titringsorka sem þarf til að bráðna plast
Leiðbeiningar um innihald fylliefna:
<10%: Lágmarksáhrif á efniseiginleika, gagnleg fyrir mjúk efni (PP, PE, PPS)
10-30%: Dregur úr hnekkjandi styrk
-
30%: hefur verulega áhrif á hrikalegan árangur
Aðrir efniseiginleikar sem hafa áhrif á ultrasonic hnoð:
Hörku: Meiri hörku bætir almennt hnoð
Bræðslumark: Hærri bræðslumark þarfnast meira ultrasonic orku
Hreinleiki: Hærri hreinleiki eykur hnoð, meðan óhreinindi í endurunnum efnum draga úr afköstum
Plastefni sem notað er við hnoð
Að velja rétt plastefni skiptir sköpum fyrir árangursríkan hnoð. Við skulum skoða nokkra sameiginlega valkosti.
Lítill þéttleiki pólýetýlen (LDPE)
LDPE er með lítinn þéttleika vegna lauslega pakkaðs sameindauppbyggingar. Það er sveigjanlegt en samt erfitt.
Lykileiginleikar:
Pólýprópýlen (PP)
PP er mikið notað milli atvinnugreina, frá bifreiðum til umbúða. Það býður upp á góða efnaþol og rafmagns einangrun.
Forrit:
Nylon
Nylon, sérstaklega nylon 6/6, er vinsæl í framleiðslu. Lítill núningur þess gerir það tilvalið fyrir gíra og legur.
Einkenni:
Standast flest efni en geta verið ráðist af sterkum sýrum, alkóhólum og basa
Lélegt viðnám gegn þynntum sýrum, framúrskarandi ónæmi fyrir olíum og fitu
Notað til að smella hnoð, skrúfa hnoð og ýta inn hnoðra hnoð
Asetal (pólýoxýmetýlen, pom)
Asetal, eða pom, er sterkur, stífur og ónæmur fyrir raka, hita, efnum og leysum. Það hefur góða rafeinangrunareiginleika.
Notkun:
Gírar, runna, bifreiðarhurðahandföng
Fjórðungspjaldið festingar
Framherjar spjaldsins
Snap-In Flush Top hnoð
Polysulfone (PSU)
PSU er notað í sérgreinum vegna mikillar hitauppstreymis og vélrænnar getu.
Lykilatriði:
Samanburður á efniseiginleikum
Hér er tafla sem ber saman eiginleika þessara efna:
| eiginleikar | LDPE | PP | Nylon 6/6 | asetal | PSU |
| Togstyrkur (PSI) | 1.400 | 3.800-5.400 | 12.400 | 9.800-10.000 | 10.200 |
| Áhrif hörku (J/M⊃2;) | Ekkert hlé | 12.5-1.2 | 1.2 | 1.0-1.5 | 1.3 |
| Dielectric styrkur (KV/mm) | 16-28 | 20-28 | 20-30 | 13.8-20 | 15-10 |
| Þéttleiki (g/cm³) | 0,917-0.940 | 0.900-0.910 | 1.130-1.150 | 1.410-1.420 | 1.240-1.250 |
| Max. Stöðug þjónustutímabil. | 212 ° F (100 ° C) | 266 ° F (130 ° C) | 284 ° F (140 ° C) | 221 ° F (105 ° C) | 356 ° F (180 ° C) |
| Varmaeinangrun (w/m · k) | 0.320-0.350 | 0.150-0.210 | 0.250-0.250 | 0.310-0.370 | 0.120-0.260 |
Hafðu í huga að aukefni og sveiflujöfnun geta bætt ákveðna eiginleika. Til dæmis geta UV stöðugleika bætt frammistöðu Nylon úti.
Hvernig á að velja rétta hnoð
Almenn þumalputtaregla
Einföld nálgun er að byggja þvermál hnoðsins á þykkt plötanna sem tengjast. Hér er þumalputtareglan:
þvermál hnoðs = 1/4 × þykkt plötunnar
Þetta hlutfall tryggir að hnoðin er í réttu hlutfalli við efnið sem það heldur saman. Það er einnig þekkt sem gripasviðið.
Þættir sem þarf að hafa í huga
Þó að almenna reglan sé góður upphafspunktur, þá eru aðrir þættir sem þarf að hafa í huga:
Efniseiginleikar
Sameiginleg hönnun
Tegund liða (hring, rass osfrv.)
Hleðsluskilyrði (klippa, spennu osfrv.)
Fagurfræði
Samsetningarferli
Þessir þættir geta haft áhrif á bestu hnoðastærð. Í sumum tilvikum gætirðu þurft að víkja frá almennri reglu til að ná sem bestum árangri.
Dæmi og útreikningar
Við skulum skoða nokkur dæmi til að myndskreyta stærðarferlið.
Dæmi 1:
Dæmi 2:
Plataþykkt: 10 mm
Hnoðþvermál = 1/4 × 10 mm = 2,5 mm
Umferð upp að næstu venjulegu stærð, td 3 mm
Dæmi 3:
Plataþykkt: 2 mm (þunnar plötur)
Hnoðþvermál = 1/4 × 2 mm = 0,5 mm
Aukið í lágmarks hagnýta stærð, td 1 mm, til að auðvelda uppsetningu og styrk
Mundu að þessir útreikningar veita upphafspunkt. Hugleiddu alltaf sérstakar kröfur umsóknar þinnar og gerðu leiðréttingar eftir þörfum.
| Plataþykkt (mm) | hnoðþvermál (mm) |
| 1-2 | 1 |
| 3-4 | 1-2 |
| 5-8 | 2-3 |
| 9-12 | 3-4 |
| 13-16 | 4-5 |
Niðurstaða
Í þessari handbók könnuðum við hina ýmsu hnoðandi ferli fyrir plasthluta, þar á meðal heitt bráðnun, heitt loft og ultrasonic aðferðir. Við ræddum einnig mismunandi gerðir hnoðhöfuðs og sértækra forrita þeirra.
Að velja rétta hnoðunarferlið og efni skiptir sköpum til að tryggja sterkar og varanlegar tengingar í plastsamstæðum. Rétt val getur haft veruleg áhrif á langlífi og afköst vöru þinna.
Nú þegar þú hefur þessa þekkingu hvetjum við þig til að beita þessum innsýn í verkefnin þín. Með því móti muntu tryggja betri niðurstöður og áreiðanlegri samsetningar í framleiðslu þinni. Hafðu samband í dag !
