[发明专利]一种振动摩擦焊接样条及其焊接后可靠性测试方法

说明书

本发明提供一种振动摩擦焊接样条，其中，包括焊接样条第一主体和焊接样条第二主体，所述焊接样条第一主体的接合面上设有若干个凸出三角结构，所述焊接样条第二主体的接合面为水平面，所述焊接样条第一主体和焊接样条第二主体上均设有同于在振动摩擦焊接机中定位的限位块。本发明还提供一种振动摩擦焊接样条焊接后可靠性测试方法。本发明能够科学、全面地对焊接样条进行测试，其测试所得结果能够有效对比不同配方体系，不同焊接工艺条件下，得到的焊接强度的差异性，从而筛选出较优的配方体系或者工艺条件。

技术领域

本发明涉及振动摩擦焊接技术领域，更具体地，涉及一种振动摩擦焊接样条及其焊接后可靠性测试方法。

背景技术

随着汽车轻量化不断推进，塑料制件代替部分金属成为必然趋势，同时塑料制件之间集成化也将会直接影响塑料零部件的质量。不同零件之间可以通过焊接的方式集成在一起。常用的塑料焊接原理的不同，一般分为热板焊接，激光焊接，超声波焊接，振动摩擦焊接等。相比较于其他的焊接方式，振动摩擦焊接比较大的优势在于不需要粘合剂和紧固件的辅助，即可完成高强度焊接；由于振动过程中的大位移运动，能够产生较高热量，适合不同材料，不同尺寸零件焊接；最重要的一点优势是振动摩擦焊接的材料兼容性比其他焊接工艺更好。现有的焊接样条的接合面大多是平整面，初始接触区较大，溢料情况严重。

对于不同的改性配方体系，组分，含量以及结构的变化都将会影响焊接强度，同时焊接工艺的优化(包括焊接速度，焊接加速度，焊接功率，焊接压紧力等)往往能够得到相对较优的焊接工艺。因而我们需要根据塑料的类型、零件的几何形状、焊接要求、加工以及注塑成型能力等因素设计合适的焊接样条，同时对不同配方体系，不同焊接工艺条件下焊接得到的样条进行准确的性能评估，以筛选出较优改性塑料配方以及焊接工艺。通常采用的是采用拉伸强度的方式来评估焊接强度，中国专利公开号为CN106370828A，公开日期为2017年2月1日，该专利公开了一种机动车塑料件焊接评定方法，里面对于焊接评定只涉及到了拉伸强度测验；这种评价方式是片面的，有一定的局限性，尤其是针对于玻纤增强体系的配方，在实际焊接过程中，当选择的振幅较大时，将会产生较大的剪切力，由于样品在焊接过程中，同时受到一定程度的压紧力，导致玻纤流动方向发生改变，现有的测试评价方法并不能体现出该材料焊接后的性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有对振动摩擦焊接后焊接样品的测试方法片面的缺点，提供一种振动摩擦焊接样条焊接后可靠性测试方法。本发明能够科学、全面地对焊接样品进行测试，其测试所得结果能够有效对比不同配方体系，不同焊接工艺条件下，得到的焊接强度的差异性，从而筛选出较优的配方体系或者工艺条件。

本发明还提供了一种振动摩擦焊接样条，样条结构设计方法简单，能够直接通过注塑成型方式获得，焊缝设计清晰明了，便于焊接后的性能测试。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种振动摩擦焊接样条，包括焊接样条第一主体和焊接样条第二主体，所述焊接样条第一主体的接合面上设有若干个凸出三角结构，所述焊接样条第二主体的接合面为水平面，所述焊接样条第一主体和焊接样条第二主体上均设有在振动摩擦焊接机中定位的限位块。

本技术方案中，焊接样条第一主体的接合面上若干个凸出三角结构与焊接样条第二主体的接合面进行焊接，形成的焊接缝相比现有的焊接缝更加清晰明了，且三角结构顶部能将焊接样条第一主体和焊接样条第二主体的初始接触区域限制在非常小的区域，并将振动摩擦焊接能量集中在三角结构的顶部，导致接头局部熔化能量高，同时部分塑料会填充到焊接样条第一主体凹槽内，降低溢料影响，其中凸出三角结构的数量及其形状尺寸均根据焊接样条的材料进行设计。

进一步的，所述焊接样条第一主体和焊接样条第二主体均通过注塑一体成型。本技术方案中，焊接样条第一主体和焊接样条第一主体通过注塑完成一体成型，制作简单，且能够制造多种同形状不同材料样条，便于后期测试进行结果对比。

一种振动摩擦焊接样条焊接后可靠性测试方法，包括以下具体步骤：