[发明专利]PVC发泡材料与塑料零部件的连接方法

说明书

一种PVC发泡材料与塑料零部件的连接方法，包括下述步骤：（1）将塑料零部件与PVC发泡材料上对应的部位紧密接触；PVC发泡材料上与塑料零部件对应的部位保留有皮层，被焊接塑料零部件的熔点低于PVC发泡材料皮层的熔点；（2）采用超声波焊接工艺将塑料零部件焊接在PVC发泡材料上对应的部位上。本发明通过选择熔点低于PVC发泡材料的塑料制成的塑料零部件，实现了稳定可控的超声波焊接工艺，将塑料零部件与PVC发泡材料牢固连接。采用本发明的连接方法实现PVC发泡材料与塑料零部件之间的连接，其生产效率高，有利于降低生产成本，且生产过程中可减少或避免VOC和有毒气体的产生，环保性高。

技术领域

本发明涉及塑料焊接技术领域，具体涉及一种PVC发泡材料与塑料零部件的连接方法。

背景技术

目前，在将PVC发泡材料与其他高分子材料（如塑料）连接时，通常通过胶水粘接、热熔接或者依靠结构性机械固定手段（如卡槽、螺铆钉等）来实现。然而，通过胶水粘接来实现连接，会产生不可避免的VOC环境污染，且生产效率低下；通过热熔接方式来实现连接，加工过程中能量消耗巨大，部分塑料加热后会释放有毒气体，且生产效率低下；采用结构性机械固定手段来实现连接，则存在加工装配效率低下的弊端。

超声波焊接工艺可以实现塑料之间的焊接，若能通过超声波焊接将PVC发泡材料与其他塑料零部件连接，则可克服以上几种连接方式的弊端，为此，申请人一直以来着力于这方面的研究。然而，我们在研究和实验中发现，当按照以往的经验进行超声波焊接时，PVC发泡材料很容易被挤压变形而形成接触面的凹陷，且能量转换效率低下，往往是被焊接塑料零部件在PVC发泡材料上压一圈凹痕，或将PVC发泡材料皮层剧烈磨成粉屑，也不能实现将塑料零部件焊接到PVC发泡材料上。究其原因，主要是由于PVC发泡材料皮层薄，芯层发泡倍率较大，产品表面刚性差等特殊属性，以致进行超声波焊接时PVC发泡材料极易受损，因此，若要通过超声波焊接实现PVC发泡材料与其他塑料零部件之间的连接，必须克服这一技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种PVC发泡材料与塑料零部件的连接方法，采用这种连接方法能够顺利实现PVC发泡材料与塑料零部件之间的连接，其生产效率高，有利于降低生产成本，且环保性高。采用的技术方案如下：

一种PVC发泡材料与塑料零部件的连接方法，其特征在于包括下述步骤：

（1）将塑料零部件与PVC发泡材料上对应的部位紧密接触；

PVC发泡材料上与塑料零部件对应的部位保留有皮层，被焊接塑料零部件的熔点低于PVC发泡材料皮层的熔点；

（2）采用超声波焊接工艺将塑料零部件焊接在PVC发泡材料上对应的部位上。

由于待焊接塑料零部件的熔点低于PVC发泡材料皮层的熔点，进行超声波焊接时，通过超声高频振动迅速熔化低熔点的待焊接塑料零部件（即塑料零部件与PVC发泡材料接触的部位熔化），这时焊接的热量影响仅达到PVC发泡材料的皮层，利用PVC发泡材料皮层包覆发泡层构成的发泡保温结构，以及配合适当的压力下，使得PVC发泡材料皮层局部（即皮层上与塑料零部件接触的部位）的温度迅速上升达到熔点，与熔点低的待焊接塑料零部件已熔化的接触部位顺利熔合。

因PVC发泡材料皮层升温迅速，皮层局部熔化时发泡层不会过量受热而产生芯层发泡结构溃缩，配合适当压力的同时，有效避免PVC发泡材料皮层被过度压缩而产生妨碍高频振动的局部变形，影响超声能量的转化效率，实现可靠无损的连接方式，这样，焊接后PVC发泡材料能够保持完好，同时塑料零部件可牢固结合在PVC发泡材料上。

上述塑料零部件选择熔点低于PVC发泡材料皮层熔点，且与PVC发泡材料具有可熔合性特征的塑料零部件。

上述PVC发泡材料的密度通常为0.3-0.6g/cm³。