目录
- 1 流变焊接性
- 2 流变学
- 3 流变性质
- ▪ 微观结构和成分的影响
- ▪ 确定微观结构
- 4 可塑性
- ▪ 材料的可塑性越低,RW越好
- 5 粘弹性
- ▪ 线性粘弹性
- ▪ 非线性粘弹性
流变焊接性
热塑性塑料的流变焊接性(RW)在确定给定材料的可焊接性时会考虑材料的流动特性。焊接热塑性塑料的过程需要三个一般步骤,首先是表面处理。第二步是施加热量和压力以在被连接的组件之间建立紧密的接触,并引发整个关节间的分子间扩散,第三步是冷却。RW可用于确定给定材料的第二步工艺的有效性。
流变学
流变学是对材料流动以及材料在外力作用下如何变形的研究。流变性能通常应用于非牛顿流体,但也可以应用于软固体。例如在焊接过程中遇到的高温下的热塑性塑料。与流变行为相关的材料特性包括粘度、弹性、可塑性、粘弹性、以及材料活化能随温度的变化。
流变性质
为了理解材料的流变特性,认识该材料在不同温度下的应力应变关系也很重要。这种关系是通过实验测量所得变形随施加力的变化而获得的。
微观结构和成分的影响
材料的流变行为受材料微观结构,其组成,在给定时间作用在材料上的温度和压力的综合影响。聚合物熔体的流变和粘弹性对材料的分子结构很敏感。包括分子量分布和支化作用。结果,流变学可用于发展不同材料组合之间的关系。
确定微观结构
熔体流变学已证明是确定聚合物分子结构的准确方法。这有利于确定材料之间的焊接兼容性;因为与粘度和熔融温度特性更接近匹配的材料相比,具有截然不同的流动特性的材料将更难以连接。该信息还可用于帮助确定要使用的给定焊接过程的焊接参数。
可塑性
材料的可塑性越低,RW越好
一种材料能够抵抗流动而发生弹性变形的能力称为可塑性。当施加的力或负载超过材料的屈服强度时,材料开始塑性变形,并且材料将不再恢复其原始形状。在聚合物的焊接过程中,这是在高于玻璃化转变温度且低于材料熔化温度的温度下发生的。
粘弹性
线性粘弹性
当材料在非常慢的剪切速率下经历小而缓慢的变形时,可以观察到线性粘弹性行为,其中松弛过程有足够的时间跟上该过程。在较大的变形力开始时也可能会遇到这种情况。
非线性粘弹性
聚合物对快速和大变形力的响应是非线性行为,它更能代表焊接过程中发生的反应。
知道粘弹性行为可以在焊接过程中调节温度和压力,以提高焊接质量。