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影响PVC门窗焊角强度的因素

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发表于 2018-11-9 15:31:00 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  焊角强度的降低直接影响PVC门窗的加工组装质量,本文主要从型材质量、焊接工艺参数及焊缝清理等3方面论述对PVC门窗焊角强度的影响。   PVC门窗在加工组装中最常见的问题是PVC门窗的焊角开裂,这主要是由于焊角强度不够造成的,影响焊角强度的原因可归为以下几个方面。   1 型材质量的影响   众所周知,作为门窗的原材料,其质量的好坏将直接影响门窗的质量(包括焊角强度)。其中影响型材质量(针对焊角强度)较大的因素有以下几点:   (1)型材配方 全国PVC异型材生产厂商中大多采用CPE做抗冲改性剂,二盐、三盐稳定剂或铅盐类复合稳定剂,填料一般采用轻质或重质碳酸钙。其中碳酸钙作为填料在配方中的使用比例非常关键,其添加量在超过一定比例时,型材的加工性能及物理性能会发生显著的改变,从而导致焊角强度的下降,引起焊角开裂。所以,一个好的配方是挤出优质型材的基础。   (2)挤出工艺 有了好的配方没有好的挤出工艺,也会影响型材的材质。大多数情况下,每一副型材模具对于同一种配方都应有自己独有的挤出工艺参数。当模具验收后,合理、稳定的挤出工艺参数将是生产优质型材的保证。   (3)型材切割 型材切割时,如果进刀速度太快或型材摆放位置角度不当,会造成切割面凹凸不平或角度不正确,这样,在焊接时,焊缝面与焊板接触就有空隙,导致整个断面受热不均匀,塑料熔融不理想。   热熔状态下的两型材对接时,不完全熔化的流体易挤出,已熔化的流体则留在焊缝中,影响焊接时分子的相互扩散,使分子链间的作用力降低;有时因型材切割面不平整,热熔状态下的两型材对接时,因加热而发生了局部降解的熔体留在焊缝中,从而影响焊角强度。因此,型材切割面应光滑、平整、不宜有缺口现象。   2 焊接工艺参数的影响   塑料焊接的基本原理是热熔融状态下的大分子在焊接压力的作用下相互扩散,产生范德华力,从而紧密地黏接在一起。   (1)塑料焊接的必要条件 根据塑料焊接基本原理,塑料焊接有3个必要条件:第一、焊接温度——造成塑料的熔融与流动;第二、焊接压力——促进塑料大分子相互间的扩散并挤出填缝中的残余空隙;第三、作用时间——在这段时间里塑料从加热、熔融到冷却硬化,建立起足够的焊角强度。   (2)焊接工艺参数的调整范围 同挤出工艺一样,不同配方的型材,不同截面的型材将有自己独有的一套焊接工艺参数,都应经过焊角强度测试来最终确认。实践证明PVC型材的焊接工艺参数基本上如表1所示。 表1 焊接工艺参数调整范围     工艺参数 调整范围  焊接温度/℃ 245~265  焊接时间/s 25~35  冷却时间/s 30~50  焊接压力/MPa 0.3~0.4  焊板正压力/MPa 0.6~0.8   (3)焊角异常情况解决方法 以上所示各参数为参考数值,仅作为首次焊接时的基准使用,可根据实际情况做相应调整。对于解决焊角质量的一些具体措施,根据工作经验提出一些解决方法,供参考,见表2。 表2 焊角异常解决方法     焊角情况 解决方法  焊接量较少,焊疤白色有光泽 调整正压力及焊接压力  焊接量正常,焊疤白色无光泽 提高焊接温度2~3℃  焊接量正常,焊疤微黄无光泽 降低焊接温度3~5℃  焊接量正常,焊疤微黄有光泽 减少焊接时间5s  焊接量正常,焊疤白色有光泽 延期长焊接时间5s   3 焊缝清理的影响   焊缝的清理有两种操作方式,即机械和手工清理。   机械清角采用清角机,主要用来清除焊件上下平面的焊渣,清理后的焊痕较为笔直平整。焊痕不宜太深,约0.5ram为宜。清角机也能将焊角顶部尖角处的焊渣清除,但其工艺较难调整,操作时容易交尖角铣穿,使尖角处出现缝隙和空腔,降低了焊角的强度。因此,尖角处焊渣的清理一般用手工操作来修整。   手工操作需用凿刀、手提打磨机等,应该注意的是,凿刀在清理内角焊渣时,如果操作不当,凿刀易留下裂纹状的缺口,会引起应力集中,削弱角部连接处的承载能力,使焊角的强度降低。   打磨机操作较为灵活,但若用力过猛或方向把握不好,也会把焊角焊缝打穿。因此,操作时用力要适当,尽量使打磨面与焊角处平行接触,这样既可避免打穿焊缝,又可将焊痕修整得较美观。   影响焊角强度的因素很多,本文主要论述了型材质量,焊接工艺参数及焊缝清理的影响。对于PVC门窗焊角强度的降低,有时是单一因素作用引起的,有时是多方面因素作用引起的。所以对于PVC门窗焊角强度的降低,首先应找出开裂的原因,即影响因素,然后才能采取措施进行综合治理。
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