ผลิตภัณฑ์พลาสติกที่แตกต่างกันต้องใช้กระบวนการเชื่อมพลาสติกที่แตกต่างกัน
ผลิตภัณฑ์พลาสติกอาจทำจากวัสดุหรือส่วนประกอบหลายอย่าง ในการรวมส่วนประกอบต่างๆสามารถใช้ตัวยึดเชิงกลกาวและกระบวนการเชื่อมได้ ในบรรดาวิธีการเชื่อมทั้งสามวิธีการเชื่อมมีผลดีที่สุดและมีรูปแบบการเชื่อมที่หลากหลาย กระบวนการเชื่อมที่แตกต่างกันสามารถใช้ได้ตามวัสดุขนาดและการใช้งานที่แตกต่างกัน
ตัวยึดเชิงกลกาวและกระบวนการเชื่อมสามารถใช้ร่วมกับพลาสติกวิศวกรรมทั้งสองชนิดได้ ตัวยึดเชิงกลสามารถเชื่อมต่อส่วนประกอบทั้งสองได้อย่างรวดเร็ว แต่ฟังก์ชั่นป้องกันการรั่วของข้อต่อไม่ดีและความเค้นในพื้นที่อาจทำให้วัสดุโพลีเมอร์แยกจากกัน
กาวสามารถให้คุณสมบัติที่ดีและสร้างรอยต่อด้วยฟังก์ชันป้องกันการรั่วไหลที่ดีเยี่ยม อย่างไรก็ตามกาวเป็นเรื่องยากที่จะจัดการและหายช้า ในเวลาเดียวกันเมื่อใช้กาวในการยึดติดจำเป็นต้องมีการเตรียมตะเข็บและความสะอาดของพื้นผิว
การเชื่อมสามารถทำให้เกิดรอยต่อที่ยึดติดได้ดีโดยมีสมบัติเชิงกลใกล้เคียงกับวัสดุหลัก การเชื่อมพลาสติกถูก จำกัด ไว้ที่พอลิเมอร์เทอร์โมพลาสติกเนื่องจากวัสดุเทอร์โมพลาสติกสามารถทำให้นิ่มลงได้ด้วยความร้อน หลังจากชุบแข็งแล้วโพลีเมอร์เทอร์โมเซตติงจะไม่สามารถทำให้นิ่มลงได้ด้วยความร้อน เมื่อเทียบกับโลหะแล้วเทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์ต้องการความร้อนน้อยกว่าในการเชื่อม
กระบวนการเชื่อมพลาสติกสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท:
1. กระบวนการเชื่อมแบบเคลื่อนที่ด้วยกลไก: การเชื่อมแบบอัลตราโซนิกการเชื่อมด้วยแรงเสียดทานและการเชื่อมแบบสั่น
2. กระบวนการเชื่อมความร้อนภายนอก: การเชื่อมแผ่นร้อนการเชื่อมด้วยแก๊สร้อนและการเชื่อมด้วยรากเทียม
เชื่อมอัลตราโซนิก
การเชื่อมด้วยอัลตราโซนิกใช้การสั่นสะเทือนความถี่สูงเชิงกลเพื่อสร้างตะเข็บ ชิ้นส่วนที่จะประกอบจะถูกยึดระหว่างหัวเชื่อมสั่นและหัวเชื่อมคงที่ภายใต้ความกดดันจากนั้นทำมุมฉากกับพื้นผิวสัมผัสและรับการสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกที่มีความถี่ 20-40KHz ความเค้นความถี่สูงแบบสลับจะสร้างความร้อนที่ส่วนต่อประสานเพื่อสร้างรอยเชื่อมที่มีคุณภาพสูง เครื่องมือที่ใช้ในกระบวนการนี้มีราคาแพงมากดังนั้นจึงเหมาะสมที่จะใช้เมื่อปริมาณการผลิตมีมาก
วิธีการเชื่อมนี้เหมาะสำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็กที่มีความยาวในการเชื่อมไม่เกินสองสามเซนติเมตร พื้นที่ใช้งาน ได้แก่ วาล์วเชื่อมและขั้นตอนการคัดกรองอุปกรณ์ทางการแพทย์กล่องชิ้นส่วนรถยนต์เรือนเครื่องดูดฝุ่น ฯลฯ บนเครื่องหลายหัว
การเชื่อมด้วยแรงเสียดทาน
การเชื่อมด้วยแรงเสียดทานเทอร์โมพลาสติก (เรียกอีกอย่างว่า" Spin welding") มีหลักการเดียวกันกับการเชื่อมโลหะ ในกระบวนการเชื่อมนี้วัสดุพิมพ์หนึ่งชิ้นได้รับการแก้ไขและพื้นผิวอื่นจะถูกหมุนด้วยความเร็วเชิงมุมที่ควบคุมได้ เมื่อชิ้นส่วนถูกกดเข้าด้วยกันความร้อนเสียดทานจะทำให้โพลีเมอร์หลอมละลายและหลังจากเย็นตัวลงจะเกิดรอยเชื่อม พารามิเตอร์การเชื่อมหลัก ได้แก่ ความเร็วในการหมุนแรงเสียดทานความดันปลอมเวลาในการเชื่อมและความยาวในการหลอม
การเชื่อมด้วยแรงเสียดทานสามารถให้คุณภาพการเชื่อมที่ดีเยี่ยมกระบวนการเชื่อมทำได้ง่ายและการทำซ้ำมีความแข็งแรง อย่างไรก็ตามเนื่องจากกระบวนการที่เรียบง่ายจึงเหมาะสำหรับการใช้งานที่อย่างน้อยหนึ่งส่วนเป็นวงกลมและไม่ต้องการการจัดแนวเชิงมุม
การเชื่อมแบบสั่นสะเทือน
การเชื่อมแบบสั่นเรียกอีกอย่างว่าการเชื่อมด้วยแรงเสียดทานเชิงเส้น ชิ้นส่วนเทอร์โมพลาสติกทั้งสองถูกันภายใต้ความดันความถี่และแอมพลิจูดที่เหมาะสมจนเกิดความร้อนเพียงพอที่จะละลายโพลีเมอร์ หลังจากการสั่นสะเทือนหยุดลงชิ้นส่วนต่างๆจะอยู่ในแนวเดียวกันและโพลีเมอร์หลอมเหลวจะแข็งตัวเพื่อสร้างรอยเชื่อม การเชื่อมแบบสั่นคล้ายกับการเชื่อมแบบหมุนความแตกต่างคือการเคลื่อนที่เป็นแบบเส้นตรงแทนที่จะหมุน วิธีการเชื่อมนี้เร็วมากความถี่ในการสั่นสะเทือนโดยทั่วไปคือ 100 ถึง 240 เฮิร์ตซ์และแอมพลิจูดคือ 1 มม. ถึง 5 มม.
ข้อได้เปรียบหลักของกระบวนการเชื่อมนี้คือสามารถเชื่อมชิ้นส่วนเชิงเส้นขนาดใหญ่และซับซ้อนได้ด้วยความเร็วสูง ข้อดีอื่น ๆ ได้แก่ ความสามารถในการเชื่อมชิ้นส่วนหลายชิ้นในเวลาเดียวกันเครื่องมือเชื่อมนั้นง่ายและสามารถเชื่อมวัสดุเทอร์โมพลาสติกเกือบทั้งหมดรวมถึงชิ้นส่วนฉีดขึ้นรูปชิ้นส่วนอัดขึ้นรูปชิ้นส่วนแม่พิมพ์เป่าชิ้นส่วนเทอร์โมฟอร์มชิ้นส่วนโฟมและชิ้นส่วนที่ประทับตราสามารถเชื่อมได้ ส่วนใหญ่จะใช้ในอุตสาหกรรมรถยนต์และเครื่องใช้ในครัวเรือน
