【正文】 零件連接中還可以使用許多其他不同的焊接方法。為確保低成本、有效功能設(shè)計，在設(shè)計的早期階段，十分有必要選擇一種適宜的焊接方法，并對所需連接幾何形狀給予充分考慮。 對不用其他裝配零件而永久性聯(lián)結(jié)的塑料零件的裝配可采用焊接方法。焊接方法的選擇依據(jù)以下幾種標準：根據(jù)模塑零件的幾何形狀，所使用的原料, 成本、總生產(chǎn)周期的綜合因素，裝配部位所要求的機械性能和外觀質(zhì)量。不同焊接方法大規(guī)模生產(chǎn)中，有許多不同的廉價的焊接方法。最常用的塑料工程零件的焊接方法有（圖1）：167。 高溫工具焊接 167。 旋轉(zhuǎn)焊接 167。 振動焊接 167。 超聲焊接 其他方法有：167。 高頻焊接 167。 感應(yīng)焊接 167。 熱氣焊接 還有一些新的方法正在開發(fā)中（例如激光焊接），但尚未在工業(yè)中獲得廣泛使用。在所有方法中，都要使用加熱（使塑料表面融化再粘接）和加壓。通常通過接觸或輻射發(fā)熱、內(nèi)部或外部摩擦發(fā)熱，或用電加熱等方式提供熱量。選擇合適方法為得到高質(zhì)量、重復(fù)性好的焊接質(zhì)量，需要選擇一種合適的焊接方法，以使焊接參數(shù)最優(yōu)化，并確保需要焊接的零件設(shè)計正確，與所選用的焊接方法相匹配。焊機制造商不僅要提供標準設(shè)備，還要提供適合各種各樣焊接任務(wù)的特殊焊接設(shè)備。在決定選用某種焊接方法前，與設(shè)備制造商或樹脂供應(yīng)商進行商議探討是十分明智的選擇。不同的焊接特點從理論上講，所有熱塑性塑料都是可以焊接的。但是有時塑料的焊接性能相當不同。非晶態(tài)聚合物和半結(jié)晶聚合物不能焊接在一起。由于水氣會影響焊接質(zhì)量，所以尼龍等吸水性塑料焊接前需要預(yù)先干燥。為使焊接質(zhì)量最好，尼龍零件最好注塑后立即焊接，或焊接前將之放在干燥環(huán)境中。玻璃纖維和穩(wěn)定劑等樹脂添加劑同樣會影響焊接質(zhì)量。選擇適宜的工藝參數(shù)和零件設(shè)計，未增強塑料的焊接裝配件的強度可以和其原料相媲美。對于玻璃纖維增強塑料而言，在焊接區(qū)域上，由于纖維分離和再取向使得強度減弱，這一點在設(shè)計中必須予以考慮。圖2正確的焊接設(shè)計高質(zhì)量焊接的基本保證在于焊接剖面的正確設(shè)計。在圖2和圖3中所示剖面圖中顯示了正確的基本設(shè)計。如果對焊接區(qū)域外觀有特殊審美要求，則需要考慮特殊幾何形狀。圖3此圖給出通過凹槽以吸收多余材料，從而避免飛邊（圖4）。薄壁零件設(shè)計時需要在零件雙方之間加入一個導(dǎo)槽，這樣，當使用一定的焊接壓力時，零件壁不會移動而偏離預(yù)定位置。圖4圖5超聲焊接的特點半結(jié)晶聚合物熔點變化劇烈，當加熱時，聚合物瞬間從固相轉(zhuǎn)變成液相。因此，對半結(jié)晶塑料的超聲焊接中，最好使用剪切焊接（圖5）。由于非晶態(tài)塑料有一個軟化范圍，所以非晶態(tài)塑料的焊接設(shè)計相對次要些。圖6給出近聲場和遠聲場焊接方法的示意圖?？恐佑|點之間距離的不同，超聲波將擺動傳至工件內(nèi)，并使接觸面間粘合連接起來?？偟恼f來，近聲場焊接對所有塑料都會有很好的效果。對于低彈模數(shù)塑料的焊接最好采用近聲場焊接方法。圖 6十大設(shè)計竅門: 共十章 By J252。rgen Hasenauer, Dieter K252。per, Jost E. Laumeyer and Ian Welsh公差 隱含的成本要素注射成型制品不可能具有機械加工制品一樣的。雖然大多數(shù)人都意識到這一點，但還是常常被指定到無法達到的，或使具成本效益的生產(chǎn)變得不可能。和它們的成本含意A注射成型一般分為3種質(zhì)量等級，即一般用途的注射成型、技術(shù)注射成型和高精度注射成型。DIN16901標準指出，它們是根據(jù)在容許范圍內(nèi)（范圍1和2 ）注射成型制品的和尺寸來劃分的。 167。 一般用途的注射成型要求低水平的質(zhì)量控制，167。 其特點是低的退貨率和快的生產(chǎn)周期。 167。 技術(shù)注射成型會比較昂貴，167。 因為它對模具和生產(chǎn)過程有更高的要求，167。 要求頻繁的質(zhì)量檢查，167。 因而167。 增加了退貨率。 167。 第三種，167。 即高精度的注射成型，167。 要求精確的模具、最佳的生產(chǎn)條件和100％連續(xù)的生產(chǎn)監(jiān)控。這將影響生產(chǎn)周期，167。 增加單位生產(chǎn)成本和質(zhì)量控制成本。 設(shè)計者在決定注射模具制品的成本方面起了關(guān)鍵作用，他們必須確定商業(yè)上可行的，選定的雖然不必盡可能的嚴格，但必須足夠嚴格。商業(yè)上可接受的產(chǎn)品一般是，%，但這還需要與應(yīng)用時的具體要求相結(jié)合來判斷（圖1）。 圖1熱塑性塑料一般具有高的延展性和彈性，不需要象具有高剛性、低延展性和低彈性的金屬一樣指定嚴格的范圍。影響的因素為了不對塑料部件制定過分嚴格的范圍，必須要注意一些影響注射成型制品尺寸準確性的因素（圖2）。圖2模具制造的必須相對嚴格地遵守。設(shè)計者應(yīng)切記，脫模斜度的重要性在于它能使脫模容易及防翹曲（見圖3）。圖3一個與相關(guān)的問題是，當成型品是由不同材料或不同壁厚制成。模后收縮值與方向和厚度相關(guān)。玻璃增強材料的這一性質(zhì)更明顯。玻璃纖維的取向性可在水平方向和垂直方向產(chǎn)生具有顯著性差異的收縮，從而導(dǎo)致尺寸不準確。塑料制品的幾何形狀對收縮也有影響，進而影響到（圖4）。如果復(fù)雜的成型加工對的要求非常嚴格，必須要獲得模具原型有關(guān)收縮值和翹曲行為的準確數(shù)據(jù)。生產(chǎn)和使用因為熱塑性塑料受使用條件的影響，因而決定它只需要生產(chǎn)還是同時需要使用非常重要。例如，熱塑性塑料的熱膨脹性可能比金屬的高10倍（圖5），一些塑料（如尼龍）的吸水性對制品使用的可靠性產(chǎn)生非常重要的影響。圖5使用半結(jié)晶性塑料時，必須考慮模后收縮。這種現(xiàn)象主要受注射成型的加工條件影響，可導(dǎo)致制品在脫模后發(fā)生尺寸變化。脫模后不必馬上進行質(zhì)量控制。DIN16901標準指出，需要在標準氣候條件（23℃，50％相對濕度）下儲存16h后或在適當?shù)念A(yù)處理后才可進行質(zhì)量控制。建議DIN16901中指定的可作為塑料制品成本有效生產(chǎn)的下限，現(xiàn)代化的注射成型機器的技術(shù)使我們可以獲得比該標準中指定的數(shù)值更精確的。對高精度的注射成型，因為DIN16901已不再適用，各個工業(yè)部門已經(jīng)制定出了各自的表。在任何時候，如果需要確定精確的，一定要與注塑廠或材料供應(yīng)商協(xié)商，以確定所需是否在技術(shù)上可行、商業(yè)上適用（圖6）。圖6十大設(shè)計竅門: 共十章 By J252。rgen Hasenauer, Dieter K252。per, Jost E. Laumeyer and Ian Welsh節(jié)約成本設(shè)計 低成本設(shè)計價格是一個設(shè)計要素設(shè)計者對塑料零部件最終的成本負有大部分的責任。他的決策預(yù)先決定了生產(chǎn)、模具制作和組裝的成本。后期的修正和優(yōu)化通常是昂貴和不可行的。原材料性能影響成本充分發(fā)揮塑料原材料特性的優(yōu)勢，在許多方面可以節(jié)約成本。 167。 多功能一體化設(shè)計將幾種功能匯集在一個零部件上，167。 可減少零件數(shù)量。 167。 運用低成本組裝技術(shù)卡扣，167。 焊接裝置，167。 固定裝置，167。 雙料注塑技術(shù)等。 167。 利用自潤滑特性減少對額外和持續(xù)潤滑油的需要 167。 免卻表面處理程序塑料能著色、耐化學品和耐腐蝕、電器及熱絕緣等性質(zhì)。 167。 結(jié)核作用同167。 系列的原材料有不同167。 的結(jié)晶周期，167。 這是因為結(jié)核劑在熔融冷卻階段產(chǎn)生加速結(jié)晶效果。 成品設(shè)計影響成本除了以上提到的，注意以下各點能夠進一步節(jié)約成本。 167。 壁厚 優(yōu)化壁厚分配可以影響原料成本，167。 節(jié)省生產(chǎn)時間。 167。 模具雙面模具可以減少對開數(shù)量。 167。 公差要求過高的公差會增大產(chǎn)品的不167。 合格率和質(zhì)量管理成本。 167。 原料采用低變形聚合物來減少翹曲變形問題（如在玻纖材料中加入適量礦物），167。 選擇快定型或快固化原料可以減少成型周期和冷卻時間，167。 見圖1按生產(chǎn)各步驟成本比較當注塑零件從注射機中脫出時，應(yīng)立即準備裝配，不需要任何額外的處理。如果需要進行后處理，總體塑料成本則經(jīng)?？蓵嗟扔诮饘俪杀?。見圖2設(shè)計決定生產(chǎn)成本壁厚的增加并不總能增大強度，卻意味著生產(chǎn)和原料成本的增加。半結(jié)晶性熱塑性塑料在 固化時容積會有很大收縮。在保壓階段，這種收縮必須由連續(xù)的熔融進料來補償。每毫米壁厚的保壓時間大約為：167。 聚甲醛樹脂：8秒 167。 非增強聚酰胺66：4－167。 5秒 167。 增強聚酰胺66：2－167。 3秒（用于高達3毫米壁厚） 典型應(yīng)用舉例金屬設(shè)計必須進行機械加工，并經(jīng)常通過許多裝配環(huán)節(jié)，才能完成單一部件，與之相反，塑料加工科技則能提供可觀的成本節(jié)約機會。見圖3圖3中，牽引棒、彈簧、鋸齒、卡扣和軸承都為一次注射成型。而同樣的金屬設(shè)計則需要不少于5個獨立元件來組裝，并且當軸桿與活塞連接時，還需要潤滑。實際上，在這一環(huán)節(jié)使用聚甲醛樹脂便可以不用另加潤滑劑。見圖4圖4中所示的電線纜扣設(shè)計中是將卡扣配合活接鉸的設(shè)計，將生產(chǎn)成本降低及令裝配更容易，若使用比較脆性材料，則可用另一卡扣來取替活接鉸設(shè)計便可。見圖5在設(shè)計過程中，設(shè)計者有必要規(guī)定模腔的設(shè)計。他要決定頂出裝置和所需模具活動塊的數(shù)量。通過巧妙的排列，可以用模芯來代替活動塊。