Дали некогаш сте се запрашале како пластичните делови остануваат безбедно прицврстени без завртки или лепак? Riveting нуди сигурно решение. Во овој водич, ќе ги истражиме најважните работи на пластичното заниткување, неговото значење во различни индустрии и како да се избере вистинскиот метод. Learnе ги научите кривките и испадите на пластичните делови за силни, трајни врски.
Што е пластично заниткување?
Пластичното заниткување е механички метод на прицврстување. Вклучува употреба на аксијална сила за да се деформира шанкот на занитвата во дупка. Ова формира глава, поврзувајќи повеќе делови.
Во споредба со металното заниткување, пластичното заниткување има некои клучни разлики. Не бара дополнителни навртки или натписи. Наместо тоа, користи пластични структури како колони или ребра. Тие се дел од пластичното тело.
Предности и недостатоци на пластичното заниткување
Пластичното заниткување има неколку предности и недостатоци. Ајде да погледнеме одблизу.
Заеднички предности:
Едноставна структура на дел, намалување на трошоците за мувла
Лесно склопување, не се потребни дополнителни материјали или сврзувачки елементи
Висока сигурност
Може да заниша повеќе точки истовремено, подобрувајќи ја ефикасноста
Се придружува на пластични, метални и неметални делови, дури и во тесни простори
Издржува долгорочни вибрации и екстремни услови
Едноставен, заштеда на енергија, брз процес
Лесна инспекција за визуелен квалитет
Заеднички недостатоци:
Потребна е дополнителна опрема за заниткување и алатки
Не е погоден за висока или долгорочна или долгорочна оптовареност
Постојана врска, не одвојлива или поправка
Тешко е да се поправи ако не успее
Можеби ќе треба вишок во фаза на дизајнирање
| на предноста | Недостаток |
| Едноставна структура, ниски трошоци за мувла | Потребна е дополнителна опрема и алатки |
| Лесно собрание, голема сигурност | Не за товари со голема јачина или долгорочно |
| Се придружува на разни материјали ефикасно | Трајно, не одвојување или поправка |
| Издржува вибрации и екстремни услови | Тешко е да се поправи, можеби ќе треба вишок |
| Едноставен, брз, процес на заштеда на енергија | - |
| Лесни проверки за визуелен квалитет | - |
Видови на пластични процеси на занишање
Постојат три главни типа на пластични процеси на занишка. Тие се топло топење, заниткување на топол воздух и ултразвучно заниткување.
Hotешкото топење
Заврзувањето со топло топење е процес на контакт. Вклучува цевка за греење во внатрешноста на главата. Ова ја загрева металната глава за заниткување, која потоа ја топи и ја обликува пластичната занишана.
Предности:
Недостатоци:
Недоволното ладење може да предизвика пластиката да се држи до главата
Не е погоден за поголеми колони за занитки
Висок преостанат стрес и помала јачина на повлекување
Не се препорачува за производи со високи барања за позиционирање/фиксација
Заврзувањето со топло топење најчесто се користи за PCB табли и пластични декоративни делови.
Зависење на топол воздух (Заврзување на ладно воздух))
Завртувањето на топол воздух е процес на неконтакт. Тој користи топол воздух за загревање и омекнување на пластичната колона на заниткување. Потоа, ладна глава за заниткување ја притиска и ја обликува.
Процесот има две фази:
Загревање: Топол воздух униформно ја загрева колоната на занитвата додека не биде податлива.
Ладење: Студената глава за заниткување ја притиска омекнуваната колона, формирајќи цврста глава.
Предности:
Униформата загревање го намалува внатрешниот стрес
Студената глава за заниткување брзо ги исполнува празнините, постигнувајќи добар ефект на фиксирање
Недостатоци:
Заврзувањето на топол воздух е погодно за повеќето термопластични материјали и пластика засилена со стаклени влакна.
Ултразвучно заниткување
Ултразвучното заниткување е уште еден процес на контакт-тип. Користете вибрации со висока фреквенција за да генерира топлина и да ја стопи пластичната колона на затнувањето.
Предности:
Недостатоци:
Нерамномерно греење може да предизвика лабави или деградирани колони
Ограничено растојание за дистрибуција ако користите единечна глава за заварување
Вибрациите можат да ги оштетат компонентите до одреден степен
Ултразвучното заниткување не е погодно за стаклени влакна материјали или за оние со високи точки на топење.
Еве табела за споредување на трите процеси:
| процесот на греење | метод на загревање на | на јачината на | фиксирање на брзината на | брзината | фиксирање на брзината на |
| Hotешко топење | Контакт (метална глава) | Неверодостојни, чувствителни на вибрации | Неисправно поради нецелосно омекнување | 6-60-ти | Интегрирана, сложена промена |
| Топол воздух | Не-контакт (топол воздух) | Висока, не чувствителна на вибрации | Одлично, целосно исполнува празнини | 8-12-ти | Прилагодливо греење и занишање |
| Ултразвучно | Контакт (вибрации) | Неверодостојно | Неисправно поради нецелосно омекнување | <5s | Ограничена контрола со интегрирана глава |
Заеднички типови на главата за забивање за пластични делови
Кога станува збор за пластично занишка, геометријата и димензиите на главите на занитките се клучни. Ајде да ги разгледаме некои вообичаени типови.
1. Полу-кружна глава на заниткување (голем профил)
Ова е најчестиот вид. Се користи кога не е потребна голема сила, како во ПЦБ или декоративни делови.
Клучни точки:
Погодно за колони за занитки со D1 <3mm (идеално> 1мм за да се спречи кршење)
H1 е генерално (1,5-1,75) * D1
Д2 е околу 2 Д1, Н2 е околу 0,75 Д1
Специфични броеви засновани на конверзија на волуменот: S_head = (85%-95%) * S_Column
2. Полу-кружна глава на заниткување (мал профил)
Овој тип има пократко време на заниткување од големиот профил. Исто така, тоа е за апликации со мала јачина, како што се FPC кабли или метални извори.
Размислувања за дизајн:
D1 <3mm, по можност> 1мм
H1 е нормално 1,0 * d1
Д2 е околу 1,5 Д1, Н2 е околу 0,5 Д1
Конверзија на волуменот: s_head = (85%-95%) * s_column
3. Двојна полукружна глава
Колумните за занитки тука се малку поголеми од полукружните типови. Овој дизајн го скратува времето на заниткување и ги подобрува резултатите. Се користи кога е потребна поголема јачина на фиксирање.
Клучни точки:
Погоден за колони за занитки со Д1 помеѓу 2-5 мм
H1 е типично 1,5 * d1
Д2 е околу 2 Д1, Н2 е околу 0,5 Д1
Конверзија на волуменот се применува
Завршината колона и центрите за глава на топла затрупување мора да се усогласат за уредно формирање
4. ануларна глава
Како што се зголемува дијаметарот на колоната на занитвата, се користат шупливи колони. Тие го скратуваат времето на заниткување, ги подобруваат резултатите и спречуваат дефекти на намалувањето. Овој вид е за апликации на кои им е потребна поголема јачина на фиксирање.
Карактеристики:
Д1> 5мм
H1 е (0,5-1,5) * D1, помала вредност за поголеми дијаметри
Внатрешниот Д е 0,5 * Д1 за да се избегне намалувањето на грбот
Д2 е околу 1,5 Д1, Н2 е околу 0,5 Д1
Конверзија на волуменот се применува
Дури и греењето на шупливи колони помага во формирање квалификувани глави
5.
Рамните глави се соодветни кога формираната глава не треба да се испакнува од површината.
Белешки за дизајн:
Д1 <3мм
H1 е обично 0,5 * D1
D2 и H2 врз основа на конверзија на волуменот
Поврзаниот дел има потреба од доволна дебелина за броење
Недоволната дебелина доведува до несигурна врска и несоодветна јачина
6.
Користете глави со ребрести кога ви треба поголема површина за контакт, но немате простор за шупливи колони.
Клучни точки:
Основен дијаметар D1 <3mm, горен дијаметар D3 = (0,4-0,7) * D1
H1 е (1,5-2) * D1, помалку од висината на колоната l
Д2 е околу 2 Д1, Н2 е околу 1,0 Д1
Конверзија на волуменот се применува
7.
Главите со прирабници се идеални за конектори кои бараат стегање или завиткување.
Размислувања за дизајн:
Основен дијаметар D1 <3mm, горен дијаметар D3 = (0,3-0,5) * D1
H1 е (1,5-2) * D1, помалку од должината на колоната l
D2 е нормално 2 D1, H2 е околу 1,0 D1
Конверзија на волуменот се применува
Дизајн размислувања за колоните на занитките и главите на занитките
При дизајнирање на колони и глави, има неколку клучни фактори што треба да ги имате предвид. Ајде детално да ги истражиме.
Дизајн на колони за занитки на наклонети површини или далеку од основата
Ако колоната за заниткување е на склона рамнина или далеку од основната површина, потребен е посебен дизајн. Еве два начина:
Метод на дизајн за колони за занитки на наклонети површини
За наклонети површини, колоната на занитвата треба да биде нормална на површината. Ова обезбедува правилно усогласување и безбедно прицврстување.
Метод на дизајнирање за колона на занитвата, поставена високо над основната површина
Кога колоната е висока над основата, додавањето на структурите за поддршка е клучно. Тие спречуваат свиткување или кршење за време на заниткувањето.
Важноста на дизајнот на вишок
Пластичното заниткување создава постојани врски што е тешко да се поправат доколку не успеат. Вклучувањето вишок во дизајнот е од суштинско значење.
Еден пристап е удвојување на бројот на колоните на занитките и дупките. Првично, се користи само примарен сет (на пр. Yellowолта). Ако е потребна поправка, секундарниот сет (на пр. Бело) обезбедува резервна копија.
Оваа вишок ви дава втора шанса за поправка, зголемувајќи ја целокупната сигурност на собранието.
Врска помеѓу димензиите на главата и колоната
Димензиите на главата и колоната на занитвата се тесно поврзани. Еве неколку клучни односи што треба да се земат предвид:
Дијаметарот на главата на занитвата (Д2) е генерално околу 2 пати од дијаметарот на колоната (Д1)
Висината на главата на занитките (H2) е обично околу 0,75 пати Д1 за големи полукружни глави, и 0,5 пати Д1 за мали полукружни глави
Специфичните димензии треба да се засноваат на конверзија на волуменот: S_head = (85%-95%) * S_Column
Оваа конверзија на волуменот гарантира дека главата на занитките има доволно материјал за да формира силна, безбедна врска без прекумерен отпад.
Материјална прилагодливост за пластично заниткување
Не сите пластика се погодни за занишање. Ајде да ги истражиме клучните фактори што ја одредуваат прилагодливоста на материјалот.
Термопластика наспроти термосети
Термопластиката може да се стопи и да се преобликува во одреден опсег на температура. Тие се идеални за занишање.
Спротивно на тоа, термосетите се зацврстуваат трајно кога се загреваат. Тешко е да се занишаат со користење на стандардни методи.
Затоа, структурите на производи често вклучуваат термопластика кога е потребно занишање.
Аморфна наспроти полукристална пластика
Термопластиката е поделена на аморфни и полукристални типови. Секој има уникатни карактеристики кои влијаат на заниткувањето.
Аморфна (не-кристална) пластика
Нарушен молекуларен аранжман
Постепено омекнување и топење на температура на транзиција на стакло (TG)
Погодно за сите три процеси на заниткување (топло топење, топол воздух, ултразвучно)
Полукристална пластика
Нарачан молекуларен аранжман
Посебна точка на топење (ТМ) и точка на рекристализација
Останете цврсти додека не стигнете до точката на топење, а потоа брзо се зацврсти кога се лади
Посоодветно за топло топење на топење заради комбинирано греење и формирање
Редовната структура слична на пролетта ја апсорбира ултразвучната енергија, правејќи го ултразвучното заниткување предизвик
Повисоките точки на топење бараат поголема ултразвучна енергија за да се стопи
Потребни се внимателни размислувања за дизајн за ултразвучно заниткување (поголема амплитуда, дизајн на зглобови, контакт со главата за заварување, растојание, тела)
Минимизирајте го почетниот контакт помеѓу врвот на колоната на занитките и главата за заварување за да се концентрира енергија
Влијание на полнила (на пример, стаклени влакна)
Пополнувачите можат значително да влијаат на перформансите на занитките на пластиката. Ајде да ги погледнеме стаклените влакна како пример.
Клучни точки:
Голема разлика во точките на топење помеѓу пластичните и стаклените влакна
Топло топење на топење: Прецизна контрола на температурата (± 10 °) круцијално
Високите температури предизвикуваат врнежи од стаклени влакна, лепење и груби површини
Ниските температури доведуваат до пукнатини и формирање на студ
Ултразвучно заниткување: повеќе вибрации енергија потребна за да се стопи пластиката
Упатства за содржина на филер:
<10%: Минимален ефект врз материјалните својства, корисен за меки материјали (ПП, ПЕ, ППС)
10-30%: ја намалува јачината на заниткувањето
-
30%: значително влијае на перформансите на заниткување
Други материјални својства кои влијаат на ултразвучното заниткување:
Цврстина: Повисоката цврстина генерално го подобрува заниткувањето
Точка на топење: Повисоките точки на топење бараат поголема ултразвучна енергија
Чистота: Повисоката чистота го подобрува заниткувањето, додека нечистотиите во рециклираните материјали ги намалуваат перформансите
Пластични материјали што се користат при заниткување
Избирањето на вистинскиот пластичен материјал е клучно за успешно заниткување. Ајде да ги разгледаме подетално некои вообичаени опции.
Полиетилен со мала густина (LDPE)
LDPE има мала густина како резултат на својата лабаво спакувана молекуларна структура. Флексибилно е, но тешко.
Клучни својства:
Полипропилен (ПП)
ПП е широко користена низ индустријата, од автомобилска до пакување. Тој нуди добра хемиска отпорност и електрична изолација.
Апликации:
Најлон
Најлон, особено најлон 6/6, е популарен во производството. Неговото мало триење го прави идеален за брзини и лежишта.
Карактеристики:
Се спротивставува на повеќето хемикалии, но може да бидат нападнати од силни киселини, алкохоли и алкалии
Лоша отпорност на разредени киселини, одличен отпор на масла и масти
Се користи за прилепување на занитки, одврзување на занитките и навртки на копчињата за притискање на копчињата
Ацетал (полиоксиметилен, пом)
Ацетал, или пом, е силен, ригиден и отпорен на влага, топлина, хемикалии и растворувачи. Има добри својства на електрична изолација.
Користете:
Запчаници, грмушки, автомобилски рачки на вратите
Прицврстувачи за панел за вртење на четвртина
Напаѓачи на панели
Snap-in Flush Top Rivets
Полисулфон (ПСУ)
PSU се користи во специјализирани апликации заради неговиот висок термички и механички капацитет.
Клучни карактеристики:
Добар хемиски отпор
Се користи во медицинска технологија, фармацевтски производи, преработка на храна и електроника
Погоден за занишани занитници
Споредба на материјалните својства
Еве табела што ги споредува својствата на овие материјали:
| својства | LDPE | PP | најлон 6/6 | ацетал | PSU |
| Јачина на затегнување (ПСИ) | 1.400 | 3.800-5.400 | 12.400 | 9.800-10.000 | 10.200 |
| Цврстина на влијанието (j/m²) | Без пауза | 12.5-1.2 | 1.2 | 1.0-1,5 | 1.3 |
| Диелектрична јачина (kV/mm) | 16-28 | 20-28 | 20-30 | 13.8-20 | 15-10 |
| Густина (g/cm³) | 0,917-0.940 | 0,900-0.910 | 1.130-1.150 | 1.410-1.420 | 1.240-1.250 |
| Макс. Континуирана услуга температура. | 212 ° F (100 ° C) | 266 ° F (130 ° C) | 284 ° F (140 ° C) | 221 ° F (105 ° C) | 356 ° F (180 ° C) |
| Термичка изолација (w/m · k) | 0,320-0.350 | 0,150-0.210 | 0.250-0.250 | 0,310-0.370 | 0,120-0.260 |
Имајте на ум дека адитивите и стабилизаторите можат да ги подобрат одредени својства. На пример, UV стабилизаторите можат да ги подобрат наставниците на отворено на најлон.
Како да се избере соодветната големина
Општо правило на палецот
Едноставен пристап е да се заснова дијаметарот на занитвата на дебелината на плочите што се придружуваат. Еве го правилото на палецот:
дијаметар на заниткување = дебелина на плочата 1/4 ×
Овој сооднос гарантира дека навртката е пропорционална со материјалот што го држи заедно. Познат е и како опсег на зафати.
Фактори што треба да се земат предвид
Додека општото правило е добра почетна точка, има и други фактори што треба да ги имате предвид:
Материјални својства
Заеднички дизајн
Вид на зглоб (скут, задник, итн.)
Услови за вчитување (смолкнување, напнатост, итн.)
Естетика
Процес на склопување
Овие фактори можат да влијаат на оптималната големина на навртките. Во некои случаи, можеби ќе треба да отстапите од општото правило за да ги постигнете најдобрите резултати.
Примери и пресметки
Ајде да разгледаме неколку примери за да го илустрираме процесот на големина.
Пример 1:
Пример 2:
Дебелина на плочата: 10 мм
Дијаметар на заниткување = 1/4 × 10 мм = 2,5 мм
Заокружете до најблиската стандардна големина, на пр., 3 мм
Пример 3:
Дебелина на плочата: 2 мм (тенки плочи)
Дијаметар на заниткување = 1/4 × 2 мм = 0,5 мм
Зголемете се на минимална практична големина, на пр., 1 мм, за леснотија на инсталација и јачина
Запомнете, овие пресметки даваат почетна точка. Секогаш разгледувајте ги специфичните барања на вашата апликација и направете прилагодувања по потреба.
| Дебелина на плочата (мм) | Дијаметар на занишка (мм) |
| 1-2 | 1 |
| 3-4 | 1-2 |
| 5-8 | 2-3 |
| 9-12 | 3-4 |
| 13-16 | 4-5 |
Заклучок
Во овој водич, ги истражувавме различните процеси на заниткување за пластични делови, вклучувајќи топол топење, топол воздух и ултразвучни методи. Разговаравме и за различни типови на глава на занитници и нивните специфични апликации.
Изборот на вистинскиот процес на заниткување и материјалите е клучно за обезбедување на силни и издржливи врски во пластичните склопови. Точниот избор може значително да влијае на долговечноста и перформансите на вашите производи.
Сега кога го имате ова знаење, ве охрабруваме да ги примените овие увид на вашите проекти. Со тоа, ќе обезбедите подобри исходи и посигурни склопови во вашите производствени напори. Контактирајте нè денес !
