塑料连接实用技术 - 热封(第一部分,第二部分,第三部分)
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发布时间：2024-10-01 23:08
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时间：2024-10-18 05:44
1.1 热棒焊接
热棒焊接的原理是：将两层热塑性薄膜压在加热的金属棒上，它们会软化并形成连接。由于该技术依靠热量通过其中一层薄膜的传导，因此对可焊接材料的厚度有一定的限制。有时会使用两根加热的棒，分别位于薄膜的两侧，这有助于减少焊接时间。
设备由一根或两根金属棒组成，通常通过电加热。其中一根棒是铰链连接的，以便放置和取出热塑性薄膜。焊接压力由操作人员或气动缸施加。通常在棒上涂覆聚四氟乙烯（PTFE）以防止软化或熔化的热塑性材料粘附在上面。该工艺的焊接参数包括热棒温度、焊接压力和焊接时间。热棒焊接可以是一个快速的过程，对于100微米厚的薄膜，典型的焊接时间约为1-3秒。
在传统的热棒焊接中，当焊缝还未完全凝固时，加热棒就被移除，因此在冷却阶段焊缝处于无压状态。这有时会导致在加热棒释放后焊缝重新打开，特别是当薄膜处于张力状态时。为了解决这个问题，发展出了一种新的热棒焊接变种，称为加热工具/冷却工具焊接，其中在加热周期结束后，通过冷却工具施加冷却压力来取代加热工具。
另一种热棒焊接的变种是连续热封，其中加热棒被加热的传送带或滚筒所取代。
1.2 脉冲焊接
脉冲焊接是密封包装材料中最常用的连接方法之一。通常，这种焊接技术用于制作直线热封线，尽管对于某些包装应用的复杂连接需求，近年来还发展出了曲线或三维封线技术。
在脉冲焊接中，待密封的薄膜层通常被放置在两个夹具之间，其中至少一个夹具内含有镍铬电阻丝条。电阻丝的宽度决定了焊缝的宽度。当夹具夹紧薄膜层后，通过电阻丝传递电流脉冲，导致电阻丝温度迅速升高并将热量传递给薄膜层。关键是，薄膜在界面处熔融并在冷却过程中共同凝固形成焊缝。在加热和冷却阶段，对薄膜施加压力以确保熔融表面保持紧密接触。
在传统的脉冲焊接中，焊接周期中温度和压力没有受到控制。这可能会造成问题，因为电阻丝的温度在每个连续的加热周期后会逐渐升高。为了克服这个问题，现在有了控制的脉冲焊接技术，其中加热元件以准确预设的温度和压力与薄膜接触。通常，通过气动控制来控制压力，以确保对薄膜施加恒定的焊接力。采用高响应控制器来控制焊接温度，使材料能够加热而不会过热。然后，在加压下进行受控冷却，直到材料凝固。这个焊接周期可以在毫秒内完成。
2 优缺点
热封的主要优点和缺点如表12.1所示。
3 应用领域
热压焊接和脉冲焊接已经在许多工业领域找到了应用，但在包装行业中被广泛用于密封由热塑性塑料制成的袋子、薄膜和容器。这包括食品包装应用中的塑料盒和托盘密封。预制容器、托盘或盆可以用塑料薄膜、铝箔或纸质盖板密封。盖板可以预先切割或从卷料上供给。密封材料铺在容器的开放面上，并与容器热密封。托盘和盖板上的密封层会在热密封过程中形成粘结。然而，值得注意的是托盘或薄膜上的污染（例如食物或油）会对达到的密封强度产生影响。如果存在污染物，可能需要调整机器上设置的密封参数。
许多医疗器械也采用热封密封在热塑性和塑料涂层纸的包装中。加热区域可以进行纹理处理，以降低和控制接头强度。这为在易于打开的包装中提供无菌组件的机会。静脉注射袋的外包装、粉末的层压包装、结肠造口袋和一些药片泡罩也是热封密封的。
热封密封还可用于过滤器单元中的膜密封。
除了医疗和包装应用外，一些电子设备也通过热封密封在一起，包括印刷电路板、电子封装和液晶显示器。
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时间：2024-10-18 05:50
1.1 热棒焊接
热棒焊接的原理是：将两层热塑性薄膜压在加热的金属棒上，它们会软化并形成连接。由于该技术依靠热量通过其中一层薄膜的传导，因此对可焊接材料的厚度有一定的限制。有时会使用两根加热的棒，分别位于薄膜的两侧，这有助于减少焊接时间。
设备由一根或两根金属棒组成，通常通过电加热。其中一根棒是铰链连接的，以便放置和取出热塑性薄膜。焊接压力由操作人员或气动缸施加。通常在棒上涂覆聚四氟乙烯（PTFE）以防止软化或熔化的热塑性材料粘附在上面。该工艺的焊接参数包括热棒温度、焊接压力和焊接时间。热棒焊接可以是一个快速的过程，对于100微米厚的薄膜，典型的焊接时间约为1-3秒。
在传统的热棒焊接中，当焊缝还未完全凝固时，加热棒就被移除，因此在冷却阶段焊缝处于无压状态。这有时会导致在加热棒释放后焊缝重新打开，特别是当薄膜处于张力状态时。为了解决这个问题，发展出了一种新的热棒焊接变种，称为加热工具/冷却工具焊接，其中在加热周期结束后，通过冷却工具施加冷却压力来取代加热工具。
另一种热棒焊接的变种是连续热封，其中加热棒被加热的传送带或滚筒所取代。
1.2 脉冲焊接
脉冲焊接是密封包装材料中最常用的连接方法之一。通常，这种焊接技术用于制作直线热封线，尽管对于某些包装应用的复杂连接需求，近年来还发展出了曲线或三维封线技术。
在脉冲焊接中，待密封的薄膜层通常被放置在两个夹具之间，其中至少一个夹具内含有镍铬电阻丝条。电阻丝的宽度决定了焊缝的宽度。当夹具夹紧薄膜层后，通过电阻丝传递电流脉冲，导致电阻丝温度迅速升高并将热量传递给薄膜层。关键是，薄膜在界面处熔融并在冷却过程中共同凝固形成焊缝。在加热和冷却阶段，对薄膜施加压力以确保熔融表面保持紧密接触。
在传统的脉冲焊接中，焊接周期中温度和压力没有受到控制。这可能会造成问题，因为电阻丝的温度在每个连续的加热周期后会逐渐升高。为了克服这个问题，现在有了控制的脉冲焊接技术，其中加热元件以准确预设的温度和压力与薄膜接触。通常，通过气动控制来控制压力，以确保对薄膜施加恒定的焊接力。采用高响应控制器来控制焊接温度，使材料能够加热而不会过热。然后，在加压下进行受控冷却，直到材料凝固。这个焊接周期可以在毫秒内完成。
2 优缺点
热封的主要优点和缺点如表12.1所示。
3 应用领域
热压焊接和脉冲焊接已经在许多工业领域找到了应用，但在包装行业中被广泛用于密封由热塑性塑料制成的袋子、薄膜和容器。这包括食品包装应用中的塑料盒和托盘密封。预制容器、托盘或盆可以用塑料薄膜、铝箔或纸质盖板密封。盖板可以预先切割或从卷料上供给。密封材料铺在容器的开放面上，并与容器热密封。托盘和盖板上的密封层会在热密封过程中形成粘结。然而，值得注意的是托盘或薄膜上的污染（例如食物或油）会对达到的密封强度产生影响。如果存在污染物，可能需要调整机器上设置的密封参数。
许多医疗器械也采用热封密封在热塑性和塑料涂层纸的包装中。加热区域可以进行纹理处理，以降低和控制接头强度。这为在易于打开的包装中提供无菌组件的机会。静脉注射袋的外包装、粉末的层压包装、结肠造口袋和一些药片泡罩也是热封密封的。
热封密封还可用于过滤器单元中的膜密封。
除了医疗和包装应用外，一些电子设备也通过热封密封在一起，包括印刷电路板、电子封装和液晶显示器。
