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电子雾化设备中已经应用了较多的塑料种类,如常见的食品级塑料PCTG,还有加热不燃烧烟具中的PEEK材质发热底座、PPSU耐高温外壳,以及PC/ABS等材质的外观装饰件。

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图 PCTG在烟弹中应用

这些塑胶件在生产工艺中,分别涉及成型加工、机械加工、装饰(表面处理)、连接装配等工序。本文就来分析下,生产组装过程,塑胶件连接装配工艺的比较及选择因素。

一、塑料连接装配的分类及比较

目前塑料连接装配方式可概括为三大类,分别是机械连接、粘合和焊接。

1、机械连接

机械连接包括拧紧、卡扣、压合、铆钉等,能够连接不同种材料,具有便于拆开的优点。但总成本考虑因素较多,比如密封圈成本、设备投入成本等等。

2、粘合

粘合主要涉及结构胶、热熔胶、溶剂等,能够连接不同种材料,同时对结构没有特殊要求,也利于自动化集成,比如点胶机的投入。但需要固化时间,不利于生产效率的提升。

3、焊接

焊接主要有超声波焊接、激光焊接、振动摩擦焊接等等,根据其不同的能量来源可分为四类:

  • 热传导:热电阻焊接、热板焊接;

  • 热对流:热风焊接;

  • 热辐射:红外焊接、激光焊接(加工中常用的连接方式);

  • 摩擦:机械能转化为热能,分为表面摩擦和阻尼(分子间摩擦)——表面摩擦:旋转焊接、振动摩擦焊接;阻尼:高频焊接、超声波焊接。

与前两种连接方式相比,焊接除了可连接不同种材料,还可以连接同种材料或者部分熔点接近的不同种塑料,具有生产效率高、装配一致性高、气密/水密效果好、可永久装配等特点。

同种塑料,产能达到一定规模,焊接会是较好的选择。据了解,某款雾化器材质就采用了PC材质,装配过程中使用了超声波焊接。


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图 超声波焊接,必能信

二、装配工艺的选择因素分析

如何选择一个合适的装配工艺满足自己的装配需求呢?可以从以下几点考虑:

1.所选择的方式能否完成装配

  

不仅仅是单件产品的装配,而是“从一到多”的产品装配都可以按照合格率质量的控制下完成装配。

  • 机械连接方式便于拆开、可以连接不同种材料,但当面临大产量产品时就很难保证所有产品的一致性。市场上很多小烟厂家选择的是卡扣+密封圈的方式完成连接。

  • 粘合的装配方式同样可以连接不同种材料,对结构没有特殊要求。

  • 焊接这种装配方式只适用于同种塑料或者有限的熔点接近的不同种塑料,但遇到软材料时较困难。

2. 成本控制,包括前期设备投入成本、后期运行成本

  • 机械连接方式的设备投入成本高于消耗品的成本;水密、气密要求需要考虑密封圈成本。

  • 粘合方式所投入的成本较高。如点胶机的投入、胶水的成本、固化的时间等。

  • 焊接方式运行过程中没有消耗品、效率高,涉及到设备投入和模具投入。

3. 产品可追溯性

对装配所有关键参数进行记录,每种装配设备的功能是否能达到你的需求。在以上三种方式中,机械连接较难实现;粘合方式可通过辅助系统实现;焊接方式通过一些设备就可实现参数的统计。

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图 Branson新一代超声系统GSX-E1

本文来源:节选自必能信《Branson的“同步工程”服务解决产品开发过程中的装配问题》演讲PPT,艾邦团队整理编辑。


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作者 ab