打桩是组装塑料零件的理想方法。又快又便宜。它可以连接不同的材料。它消除了紧固件和粘合剂的成本,并允许工程师放宽模压零件的公差。

在打桩时,在其上有一个或多个孔的部件滑过在夹具中固定的基础部件上相应的柱子。然后,一个安装在压力机上的工具下来,使柱子变形,并使顶部紧贴在底座上。该工具将能量施加到柱子上以熔化塑料。该工艺用于组装小型产品,如打印机墨盒,和大型部件,如汽车内部组件。

基部必须由可成型的热塑性塑料制成,但夹持部份可以由任何材料制成:金属片、FR4、玻璃、橡胶、布、过滤材料、热固性塑料或其他热塑性塑料。

几乎所有的热塑性塑料都可以固定,但有些比其他的效果更好。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS),聚苯醚,聚丙烯和ABS-聚碳酸酯共混物效果特别好。

贴子可以单独标记,也可以同时标记多个贴子。码垛通常是作为一个半自动的过程,但设备也可以与各种自动化装配设备集成,包括旋转分度台,托盘转移输送机,甚至机器人。

该工具可以安装在手动压力机、气动压力机或伺服压力机上。后者虽然更昂贵,但可以让工程师精确控制冲压速度、冲程长度、成型高度和成型时间。

铆合技术

在柱子上形成头部有几种方法。选择哪一种取决于材料、零件设计、周期要求和外观问题。

一种选择是直接用加热的工具熔化柱子。当热工具压在柱子上时,柱子融化了。成型后,将压缩空气吹到工具上1 - 2秒,使其稍微冷却。这确保了零件的清洁释放,并防止塑料弹回原来的形状。总周期时间从6秒到10秒不等。

热的工具桩保持热量本地化的支柱,这是特别好的玻璃填充塑料。此外,可以同时形成大量的岗位,岗位不必位于同一平面。

在热风桩中,压缩空气被加热并通过喷嘴吹到桩上。空气可以从柱子上方或侧面进入。当塑料变软时,用风冷的打桩工具压在桩上形成桩头。在塑料凝固之前,工具会一直留在那里。周期时间通常为8到12秒。

用热风打桩制成的接头外观美观。使用热工具的方法,塑料可以粘附在工具上,当工具缩回时产生材料串。用热风打桩,塑料在接触冷工具时迅速凝固。

热风打桩可用于同时形成多个桩,桩不需要位于同一平面上。然而,工程师应该提供足够的空间,让每个空气喷嘴到达它的位置。工程师还应该确保柱子附近没有任何部件会受到热气流的不利影响。

最快的成形方法是超声压桩。使用这种方法,熔化塑料的热量不会来自工具本身,工具在整个过程中都保持凉爽。相反,热量来自塑料和工具表面之间的摩擦,工具表面以超声波频率振动。循环时间可以小于1秒。其他的加注过程需要一定的充电时间,因为热量会从工具中传递出来。

超声打桩通常是在压力小、振动幅度大的情况下进行的。滑枕的速度必须仔细控制,这样它就不会超过塑料的熔化速度。此外,喇叭必须在接触立柱之前开始振动。接触后开始振动会使立柱断裂。同样,在工具接触被困零件之前停止振动也很重要。该工具应单独用压力完成头的成形。

因为工具会振动,所以在超声波桩同时成形的桩的数量和位置都有限制。

最新的打桩技术是艾默生的PulseStaking工艺。每个尖端结合了电加热元件和压缩空气冷却系统。这种设计通过施加精确控制塑料温度的加热或冷却“脉冲”,瞬间加热或冷却尖端。当电流流过针尖时,电阻产生热量。将热塑性凸台软化,形成封头。接下来,一股压缩空气冷却尖端并重新固化塑料。循环时间取决于成型材料和凸台的尺寸。

艾默生装配技术全球产品经理Priyank Kishor解释说,PulseStaking的新应用是可能的,因为尖端在塑料成型过程中提供本地化的、可调节的温度。可以同时标记多个点,即使它们是由不同的聚合物制成的。这种工艺对玻璃含量高的塑料也有好处。

不像热空气和热工具的方法,辐射热量在任何时候,PulseStaking尖端是独立和瞬间加热和冷却。它们的局部加热使它们能够保持稳定的强度和高质量的光洁度,即使它们必须在其他塑料件附近成型。这也意味着这个过程是节能的。

基肖尔补充说:“如果你有嵌入式电子产品的应用,超声波振动可能会破坏它们。”“PulseStaking没有这个问题。”

另一种变体是SimpleStake的冲量下注过程。这一过程的工作原理是通过发送低压电流通过一个特别设计的空心成形尖端,根据需要加热它。尖端在成形周期的开始是冷却的,但它可以在2秒内加热到400华氏度。一旦顶管形成,一股压缩空气进入管道,立即冷却尖端的背面,并通过侧面的槽通风。这将使塑料固化,并与配套部分形成牢固的粘结。一旦按钮冷却,一个短脉冲电力应用于尖端湿润塑料表面。这种“清洁释放”阶段可以防止塑料粘在一起和串在一起,这在其他固定方法中很常见。

这个过程可以同时形成多个柱子,甚至是距离不到0.5英寸的柱子,中间到中间。