熱工具焊接檢測顯微鏡-擠壓成型組件的焊接工藝
工藝描述
熱工具焊接，也叫熱板焊接、鏡面焊、臺板焊、對接焊或者對
接熱熔焊，是一種廣泛應用于連接注射成型或擠壓成型組件的焊接
工藝。
此工藝用了一個熱金屬板，也叫熱工具、熱板或者是熱臺板，
用它來加熱和熔化熱塑性工件的交界面。一旦交界面被充分地熔融
或軟化，熱板就被移走，工件在壓力下被擠壓到一起便形成了焊縫
。在焊接過程中的加熱和連接／冷卻階段，需要給工件施加一個軸
向負載。焊接可通過兩種方式來進行：按壓力焊接或按距離焊接。
兩種工藝都由四個階段組成，
在按壓力焊接的第一階段，工件和熱板接觸，施加一個相對高
的壓力用來保證工件和熱板的完全接觸。熱量通過熱傳導從熱板傳
遞到工件，使得較終其局部溫度升高。當溫度達到塑料的熔融溫度
后，熔融的材料開始流動。這種熔融過程消除了表面缺陷、翹曲和
連接表面的塌陷，可得到光滑的邊緣。一些熔化的材料由于施加的
壓力被擠壓出連接表面。
在第二階段，熔融壓力降低，使得更多的熱量滲人到材料中并
使熔融層變厚；熔融層厚度增加的速率取決于通過熔融層的熱量傳
導量。熔融層厚度隨著加熱時間(即工件和熱板接觸時間)的增加而
增加。
當熔融層厚度達到足夠厚時，將工件和熱工具分開，這是第三
階段，即轉變階段。當工具被移走后，壓力和表面溫度降低，這個
階段的持續時間要盡量短(較理想的話，少于3s)，以防止熔融材料
過早地冷卻。如果轉變時間太長的話，一層薄薄的結實的“皮膚”
就會在連接表面形成，影響焊接質量。
在第四階段，工件在壓力下連接起來，隨著冷卻和固化使得熔
融的材料向外側面溢出。這一階段，分子間的擴散造成決定連接強
度的聚合物分子鏈的纏繞。由于在冷卻階段會形成
較終分子結構和殘余應力，所以在冷卻階段維持壓力來限制翹
曲顯得重要。在這個階段，產
生了影響連接處化學穩定性和機械特性的微觀結構。
