摘要:工程塑料作為一種常見的建築材料，在建築工程中的應用十分廣泛，但塑料間的連線問題一直制約著工程塑料的發展和推廣。文章通過整理部分常見的塑料焊接技術的特點，總結了一些塑料焊接技術的研究進展及其在工程中的應用實力，為實際工程提供參考。
關鍵詞:工程塑料；塑料焊接工藝；建築工程
前言
隨著時間的發展，塑料的種類不斷增多，效能也越來越好，足以適應實際工程中複雜的情況。在建築工程中使用塑料可以有效提高結構各方面的效能。塑料焊接技術是一種常見的塑料與塑料間的連線技術，它能夠使塑料板緊密結合，焊接完成的構件有良好的整體性和密封性，可以解決施工過程中很多實際問題，為工程中遇到的很多難題提供新的解決途徑。同時，塑料焊接技術的應用有助於加快施工進度，節省經費。文章對塑料焊接技術進行了調研整理，列舉了一些常見的塑料焊接技術，並針對不同的焊接技術分析其特點，為實際工程提供參考和依據。
1塑料構件之間的連線方式
塑料構件之間常見的連線方法有熱熔、貼上、焊接等方式。熱熔連線是將兩個或多個塑料部件加熱直到熔融，將經過加熱處於熔融狀態的塑料部件放在一起，並在外部壓力作用下使兩個或多個熔融面緊密貼合，待其冷卻後成為一個整體。熱熔貼上連線是利用貼上劑將幾個塑料部件貼上在一起，待一段時間後，貼上劑完全固化，整體達到一定的力學效能。焊接是兩種或兩種以上的塑料構件，通過加熱、加壓等方式，使不同構件中分子相互擴散，從而使部件緊密結合的工藝過程。
2常見的塑料焊接技術
塑料焊接是一種常見的塑料與塑料之間連線的方式，由於塑料焊接工序簡單易操作、焊接效能較好，所以應用廣泛，常見於我們的日常生活中。塑料焊接方法可分為以下幾種:外加熱源焊接、機械運動焊接、電磁作用焊接。其中，常見的外加熱源的塑料焊接技術有熱板焊接、熱風焊接、熱棒焊接和脈衝焊接等；機械運動的焊接技術有摩擦焊接和超聲波焊接；電磁作用軟焊接的塑料焊接技術有高頻焊接、紅外線焊接和鐳射焊接。
2.1熱板焊接
熱板焊接是一種常見的塑料焊接工藝。將待焊接的塑料構件放在帶有控溫裝置的熱板上對其進行加熱，然後用將加熱熔化的表面擠壓在一起，待其冷卻後完成焊接。熱板焊接適用於於各種尺寸的構件，對焊接面的`面積沒有要求，具有操作簡便、靈活度高、焊縫精密誤差低等優點。常用於高分子樹脂構件和塑料構件的焊接。
2.2熱氣體焊接
熱氣體焊接是一種操作靈活簡單的塑料焊接方式。焊接時先對焊槍內的電阻進行加熱，通過電機吹出的風帶走電阻的熱能形成高溫熱氣體，用高溫氣體加熱使待焊接的塑料構件熔化並粘合在一起，待焊縫冷卻凝固後完成焊接。熱氣體焊接分為點焊、擠焊和永久熱氣焊三種。點焊是使用特殊的焊槍對材料進行臨時加熱焊接,無需使用焊條，這種焊接方法快捷簡便，適合於臨時焊接和小構件的焊接，但焊縫的強度不高；永久焊要使用與待焊材料相同的焊條，焊槍在焊接區域上以來回移動，使焊條和焊槽軟化並粘合在一起，待其完全固化後完成焊接。擠焊是指對填充塑料以焊條的形式給出。首先將焊條填入焊槍內，然後由焊槍內的電動機驅動加熱將加熱後的焊條擠出，最後將擠出的焊條填入焊槽內，待焊接區域冷卻後完成焊接。
2.3超聲波焊接
超聲波焊接是通過超聲波發生器將高頻電流轉換成低頻率的電能，再將轉換後的低頻率電能轉化為同等頻率的機械運動，隨後通過變幅感測裝置將低頻機械運動傳遞到焊頭。焊頭將震動轉化來的能量傳遞到待焊區域,使待焊的塑料面迅速熔化，在外力的作用下使其成為一體。當超聲波停止作用後，對焊接部位進行降溫，使其凝固並冷卻到常溫，完成焊接流程，超聲波焊接可以最大限度地保證焊接區域塑料的效能，使其焊接強度更接近與原材料的強度。
2.4鐳射焊接
鐳射焊接技術在20世紀70年代出現，這種技術藉助鐳射產生的熱能對待焊接的塑料構件進行加熱，進而完成焊接。但當時由於技術條件所限，無法推廣應用。從20世紀90年代後，由於技術革新，鐳射焊接的成本大幅下降，該技術的優勢才逐漸顯露出來，在市場上不斷推廣並且得到了廣泛應用。鐳射焊接的優勢在於焊接精密度極高，焊接過程清潔環保，適用於加工精密的塑料構件。而且由於鐳射焊接技術機械化、智慧化程度高，其焊接速度快，十分適合大批量加工、流水線作業。
3塑料焊接技術在工程領域的應用
陶永亮等介紹了熱塑性塑料的焊接方法及原理,分析了超聲波焊接、鐳射焊接、摩擦焊接、熱風焊接、高頻焊接、感應焊接等方法，並總結了塑料焊接在工程中應用方面的情況[1]。龔飛研究了近紅外線鐳射在以塑料為介質時發生的的反射、散射和透射作用。在鐳射透射焊接的原理和基礎上，對搭接接頭形式進行改進，分析了塑料的熱力學效能，研究了熱塑性塑料pp鐳射透射焊接技術[2]。張新、張晉安等提出了pp塑料鐳射透射焊接剪下強度測試的方法，採用新的試樣製備方法，選取透明和不透明兩種聚丙烯（PP）材料在萬能材料試驗機上進行了驗證性試驗，得到了較為精確的塑料焊接強度和焊縫的剪下強度，為塑料焊接在實際工程中的應用提供了理論依據[3]。蘇州混凝土水泥製品研究院於2012年11月起草了《內襯PVC片材混凝土和鋼筋混凝土排水管》行業規範，裡面詳細規定了PVC膠片的焊接要求[4]。牛國樑就建築用塑料門窗主型材可焊接性及其檢驗進行簡單的介紹，並且對影響主型材可焊接性的相關因素進行分析，使施工人員對建築用塑料門窗主型材可焊接性及其檢驗有一個整體上的把握[5]。張耀君根據鐳射透射焊接的機理，採用工藝實驗和數值模擬相結合的方法，以PMMA材料為研究物件，進行了較為系統的研究。分析了影響焊接質量的主要影響因素，並選取鐳射功率、焊接速度、光斑直徑和脈衝頻率為主要研究引數，為研究焊接機理提供了新的方法，為提高焊接精度提供了理論依據[6]。劍橋大學與英國焊接研究所在傳統的電子束光刻和鐳射焊接技術基礎上，開發了新的塑料焊接技術。用該技術對熱塑性塑料進行焊接，形成國際上最小的焊縫，填補了該領域的空白。呂康成等針對現有的隧道防水層鋪設工藝存在的問題，對水密塑料焊接元件的防水效能進行了實驗[7]，並研究了使用水密塑料元件進行隧道防水層鋪設的方法。
4結語
工程塑料種類繁多,作為一種常見的建築材料，有很大的發展和應用潛力。文章介紹的熱板焊接、熱氣體焊接、鐳射焊接塑料和超聲波焊接等技術在當前塑料焊接技術中使用較為廣泛。這些焊接技術經濟性好，可靠性強，操作簡便。在推廣綠色建築和節能建築的今天，有很大的使用意義和廣泛的應用前景。
參考文獻:
[1]陶永亮.塑料焊接加工幾種方法[J].塑料製造,2011,12:75-79.
[2]龔飛.熱塑性塑料PP鐳射透射焊接技術研究[D].武漢:華中科技大學,2011.
[3]張新,張晉安塑料鐳射焊接透射焊接焊接剪下強度測試方法研究[J].鐳射應用技術,2014,44(6):619-623.
[4]JC/T2280—2014,內襯PVC片材混凝土和鋼筋混凝土排水管[S].蘇州:蘇州混凝土水泥製品研究院有限公司,2014.
[5]牛國樑.建築用塑料門窗主型材可焊接性及其檢驗[J].門窗,2014(3):252.
[6]張耀君.塑料鐳射透射焊接工藝研究及其數值模擬[D].華南理工大學,2012.
[7]呂康成,許鵬,馬超超,吉哲.基於水密型塑料元件的隧道防水層鋪設方法研究[J].現代隧道技術,2012,49(6):38-42.