塑膠材料的連接方式多樣,其中「焊接」是一種常見且可靠的工藝。特別是在黏合劑(膠水)無法提供足夠強度或永久性連接時,焊接便是最佳選擇。與僅止於表面的黏合不同,塑膠焊接能達成材料內部的緊密結合。
然而,並非所有塑膠都能焊接。此工藝僅適用於熱塑性塑膠(Thermoplastics)。彈性體與熱固性塑膠則無法進行焊接。
熱塑性塑膠 (Thermoplastics): 主要由線性分子鏈組成。受熱時,這些分子鏈會相互滑動,賦予材料可塑性與可焊接性,冷卻後則固定形狀。
彈性體 (Elastomers): 由寬網狀交聯的分子鏈組成。受熱後會傾向恢復原狀,無法透過焊接過程產生永久性的熔融變形。
熱固性塑膠 (Thermosets): 由緊密網狀交聯的分子鏈組成。加熱會導致結構熱分解(碳化)而非熔化,因此無法進行焊接。
基本原則: 僅有相同材質的熱塑性塑膠才能達到均質(Homogeneous)且牢固的焊接效果。
除了 PTFE(聚四氟乙烯,俗稱鐵氟龍)因其特殊化學惰性而難以焊接外,大多數熱塑性塑膠皆可進行焊接。但在實務操作上,需針對不同材料的特性調整溫度與工法:
ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯):
特性: 易於焊接且效果良好,結構強度高。
建議焊接溫度: 270~310 °C
PS (聚苯乙烯):
特性: 易於焊接且效果良好。
建議焊接溫度: 270~310 °C
PP (聚丙烯):
PE (聚乙烯):
PVC (聚氯乙烯):
PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯):
PC (聚碳酸酯):
特性: 易於焊接且效果良好,耐熱性與韌性佳。
建議焊接溫度: 270~310 °C