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我們從塑料性能特點(diǎn)出發(fā)對此現(xiàn)象進(jìn)行分析，揭示摩擦粘結(jié)時壓力、速度、時間等因素影響粘結(jié)質(zhì)量的本質(zhì)原因。
本實(shí)驗中取決于摩擦試驗臺主軸轉(zhuǎn)速和塑料摩擦面直徑：由此可知速度的大小直接影響著摩擦熱的產(chǎn)生。速度太低，所產(chǎn)生的熱量達(dá)不到使摩擦表面溫度升至粘流態(tài)溫度以上，塑料無法充分融化，從而無法得到好的粘結(jié)效果。隨著速度的提高，熱量增加，融化效果好轉(zhuǎn)，因而粘結(jié)質(zhì)量改善。而速度達(dá)到理想值后若繼續(xù)升高則會產(chǎn)生過量的摩擦熱，由于塑料的導(dǎo)熱性很差，大量熱量幾乎完全集中作用于相互摩擦的薄層區(qū)域。這導(dǎo)致了薄層區(qū)域局部溫升過高而發(fā)生降解，塑料性能破壞，從而導(dǎo)致粘結(jié)層強(qiáng)度下降。
我們知道，由于熱脹冷縮，塑料分子在凍結(jié)過程中體積會不斷縮小。若不施以適當(dāng)位移和壓力，凍結(jié)后粘結(jié)層內(nèi)勢必出現(xiàn)氣孔、縮癟，且粘層塑料組織疏松。適當(dāng)?shù)膲毫t有利于防止這些缺陷的產(chǎn)生，得到組織細(xì)密、有一定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的粘結(jié)層。然而，位移和壓力有一個合適值的問題，起先數(shù)值過小，起不到作用，隨著壓力和位移的增大，粘結(jié)效果改善。然而參數(shù)達(dá)到最佳值后再過分升高反而對粘結(jié)質(zhì)量不利，這是因為過大位移使溶料完全擠離粘結(jié)區(qū)域，一方面影響粘結(jié)牢度，另一方面產(chǎn)生大量飛邊影響外表質(zhì)量，而過大的壓力導(dǎo)致凝固過程中分子處于高壓縮狀態(tài)，內(nèi)應(yīng)力很大，一旦壓力釋放，分子體積膨脹，而且各處膨脹量不一致，粘層內(nèi)有殘余應(yīng)力存在，由殘余應(yīng)力理認(rèn)可知此時局部及易產(chǎn)生細(xì)小裂紋.
其影響機(jī)理和相對速度對粘結(jié)強(qiáng)度的影響機(jī)理類同，因為摩擦?xí)r間的長短直接影響摩擦熱的產(chǎn)生量，過少的轉(zhuǎn)數(shù)過小的摩擦?xí)r間"導(dǎo)致摩擦面間熱量不夠、熔化不充分及熔料不夠，致使粘結(jié)強(qiáng)度較低，而過長的摩擦?xí)r間則導(dǎo)致熔料過多粘結(jié)而周圍廢料多表面質(zhì)量差和溫度過高，最先熔化的那部分發(fā)生降解而嚴(yán)重破壞粘結(jié)強(qiáng)度。其他因素對粘結(jié)強(qiáng)度的影響除了上述因素對粘結(jié)強(qiáng)度有直接影響外，其他如預(yù)處理，后處理，零件表面質(zhì)量等對粘結(jié)強(qiáng)度的影響也不容忽視。
試驗證明：零件預(yù)熱到半小時左右,零件大小不同，所需時間不同"由于塑料組織均勻及摩擦面與周圍的溫差減小，應(yīng)力小等原因，使同等條件下粘結(jié)強(qiáng)度提高)-左右。而適當(dāng)?shù)暮筇幚碛捎诟纳屏苏辰Y(jié)件的應(yīng)力狀態(tài)，故而對粘結(jié)強(qiáng)度有所提高。另外零件表面油垢雜物或塑料材料內(nèi)雜質(zhì)、填料由于影響著分子間的接觸，從而使粘結(jié)強(qiáng)度受損。
另外，不同的材料由于熔點(diǎn)等不同，所以同一參數(shù)下粘結(jié)強(qiáng)度相差甚遠(yuǎn)。
前景展望通過以上分析我們提出兩零件的相對速度、摩擦?xí)r間、冷卻時的位移和壓力等都對粘結(jié)強(qiáng)度有很大的影響，并給出了以聚丙烯為材料進(jìn)行粘結(jié)加工時各參數(shù)的最佳取值范圍。由于不同的材料熔點(diǎn)等性能參數(shù)不同，所以最佳粘結(jié)參數(shù)范圍有別，以后我們將研究各種塑料在不同參數(shù)下的粘結(jié)強(qiáng)度變化，以便進(jìn)一步為這種類型的加工提供可靠的參數(shù)確定依據(jù)。
