Page 43 - 理化检验-物理分册2022年第四期
P. 43

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202204008


           40%       滑石粉填充聚丙烯振动摩擦焊接强度的影响因素





                                徐   亮 1 , 2 ,吴   博 1 , 3 ,匡   莉 1 , 2 ,戴   婷 1 , 2 ,李卫领 1 , 3 ,庞承焕 1




                                     ( 1. 国高材高分子材料产业创新中心有限公司,广州 510663 ;


                     2. 上海金发科技发展有限公司,上海 201714 ; 3. 金发科技股份有限公司 企业技术中心,广州 510663 )
                    摘   要: 采用试验设计方法对 40% 滑石粉填充聚丙烯振动摩擦焊接强度的影响因素进行分析,
                 确定了焊接 深 度、 焊 接 振 幅、 焊 接 机 压 紧 力 等 是 其 主 要 影 响 因 素。 结 果 表 明: 当 焊 接 振 幅 为



                1.2mm , 焊接深度为 1.8mm , 压紧力为 4 MPa时, 焊接强度最高; 当增加焊接工位数量时, 焊接强
                 度有明显增加的趋势, 三工位的焊接强度能够达到( 11.24±0.80 ) MPa 。




                    关键词: 聚丙烯;滑石粉;振动摩擦焊;振幅

                    中图分类号: TQ323.6    文献标志码: A    文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 04-0027-06

                          Influencefactorsofvibrationfrictionweldin g stren g thof

                                   p ol yp ro py lenefilledwith40%talc p owder

                                                       1 , 2
                                           1 , 3
                           XULian g 1 , 2 , WUBo , KUANGLi , DAITin g 1 , 2  , LIWeilin g 1 , 3 , PANGChen g huan 1









                       ( 1.NationalPol y merMaterialsIndustr y InnovationCenterCo. , Ltd. , Guan g zhou510663 , China ;


                         2.Shan g haiKin g faScience& Technolo gyDevelo p mentCo. , Ltd. , Shan g hai201714 , China ;










                     3.Enter p riseTechnolo gyCenter , Kin g faScience& Technolo gyCo. , Ltd. , Guan g zhou510663 , China )


                     Abstract : Theinfluencin g factorsofvibrationfrictionweldin g stren g thof p ol yp ro py lenefilledwith40%talc

                p owderwereanal y zedb yex p erimentaldesi g n method , andthe weldin gde p th , weldin gam p litudeand weldin g

                 machinep ressin g forceweredeterminedasthemaininfluencin gfactors.Theresultsshowthatwhentheweldin g

                am p litudewas1.2mm , theweldin gde p thwas1.8mmandthe p ressin g forcewas4MPa , theweldin g stren g thwas

                thehi g hest.Whenthenumberofweldin gstationsincreased , theweldin gstren g thincreasedsi g nificantl y , andthe

                weldin gstren g thofthethreestationscouldreach ( 11.24±0.80 ) MPa.


                     Ke y words : ol yp ro py lene ; talcp owder ; vibrationfrictionweldin g ; am p litude
                               p
               滑石粉( Talc ) 的填充可改善聚丙烯( PP ) 原材                  零部件中    [ 3-4 ] 。由于汽车向轻量化、 集成化的趋势发
            料的多种性能, 包括成型收缩率、 表面硬度、 弯曲模                         展, 很多结构相对复杂的 PP-Talc40% 产品不能一
            量、 抗拉强度、 冲击强度、 产品尺寸稳定性和热变形                         次注塑成型, 因此需要通过焊接技术将不同塑料零
            温度等。随着滑石粉用量的增加, 改性料的热变形                            部件焊接在一起       [ 5-6 ] 。
            温度逐步升高, 这是因为滑石粉的加入大幅度提高                                振动摩擦焊接方法是两个塑料零部件在一定的
            了材料的刚性, 同时在一定程度上降低了改性料的                            压紧力、 振幅和频率下, 焊接试样相互摩擦产生热
            成型收 缩 率    [ 1-2 ] 。高 含 量 PP-Talc40% 材 料 体 系 具     量, 经过 熔 融 固 化 以 及 冷 却 后, 达 到 永 久 性 连 接
            有高模量、 低尺寸变化率、 高耐热温度等特点, 广泛                         [ 7-12 ] 。因为该方法是大位移运动, 能产生足够热量,
            应用于车灯壳体、 空调风门、 空调出风口叶片等汽车                          所以能完成高强度焊接。振动摩擦焊接方法的兼容
                                                               性比其他焊接方法( 包括热板焊接、 激光焊接、 超声
                                                               波焊接) 更好, 使用该方法的焊接件具有较高的焊接
                收稿日期: 2021-08-10
                                                               强度和良好的密封性。

                作者简介: 徐 亮( 1990- ), 男, 主要从事聚合物功能化改性和结
            构与性能研究工作                                               目前, 已有相关文献研究了不同 PP 材料体系
                                                                              [ 13-14 ]
                通信作者: 吴 博, davidwu@kin g fa.com.cn             焊接性能的规律            , 但是不同的焊接工艺对 PP-
                                                                                                         2 7
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