專利名稱：一種熱塑性材料微波改性焊接裝置及其焊接方法
技術領域：
本發明涉及一種熱塑性材料微波改性焊接裝置及其焊接方法，特別是適用于熱塑性材料的快速焊接領域。
背景技術：
熱塑性材料的連接方法主要有物理連接、膠粘接和加熱熔接。中國專利CN101646276A在2010年2月10日公開了微波快速修復裝置，它包括微波發生器、波導和微波輻射器，微波發生器的微波輸出端與微波輻射器通過波導連接，微波發生器包括開關電源、控制電路、磁控管和激勵器，開關電源的電源輸出端連接驅動磁控器，磁控器與激勵器連接，激勵器與波導連接，控制電路的控制輸出端連接開關電源的輸出功率控制端。該裝置對于劃傷、裂紋等損傷的修復只是使用快速固化復合材料貼片在損傷處進行黏接，黏接后的強度較小，容易在后續使用中再次產生開裂；該裝置未采用微波集中裝備，導致能量不能有效的作用在被修復處，能耗較大；該裝置未采取任何的屏蔽裝置，輻射較大。·
發明內容
本發明目的在于提供焊接強度大、能耗小、污染小的一種熱塑性材料微波改性焊接裝置及其焊接方法。本發明解決技術問題所采用的技術方案一種熱塑性材料微波改性焊接裝置，包括微波控制器、磁控管、微波輻射器、焊接輔助層、焊接輔助層溫度測試儀、被焊接物溫度測試儀、導波罩和屏蔽罩，微波控制器與磁控管的一端相連，微波輻射器與磁控管的另一端的內部相連并伸出一部分，導波罩罩在磁控管設有微波輻射器的一端的外部，至少兩個被焊接物位于磁控管的正下方并位于屏蔽罩與導波罩之間的連接處，被焊接物的焊接處設有焊接輔助層，焊接輔助層邊設有焊接輔助層溫度測試儀，焊接輔助層溫度測試儀的探頭與焊接輔助層相接觸，焊接輔助層溫度測試儀與微波控制器相連接，被焊接物的焊接處設有與微波控制器連接的被焊接物溫度測試儀，被焊接物溫度測試儀的探頭與被焊接物的焊接處相接觸，屏蔽罩與導波罩連接為一體，屏蔽罩與導波罩連接處設有密封條。所述的一種熱塑性材料微波改性焊接裝置，微波控制器上設有微波頻率調節裝置、時間設定裝置和溫度顯示裝置。使用微波頻率調節按鈕根據不同的熱塑性材料來調節微波的頻率，微波頻率范圍300MHz 300GMHZ ;溫度顯示裝置可以顯示被焊接物焊接處的溫度和焊接輔助層的溫度。所述的一種熱塑性材料微波改性焊接裝置，焊接輔助層是由極性分子材料與熱塑性高分子有機材料的共混物構成。所述的一種熱塑性材料微波改性焊接裝置，極性分子材料可以是金屬氧化物、硅化合物或高分子有機酸鹽。極性分子材料可以使熱塑性高分子有機材料與被焊接物的內部與表面快速均勻加熱而實現快速熔接。所述的一種熱塑性材料微波改性焊接裝置，極性分子材料與熱塑性高分子有機材料的共混物可以是納米粉狀或纖維狀。所述的一種熱塑性材料微波改性焊接裝置，極性分子材料與熱塑性高分子有機材料的共混物可以是粉狀、纖維狀或片狀。粉狀共混物用于異型被焊接面，纖維狀共混物用于狹縫被焊接面，片狀共混物用于平面被焊接面。所述的一種熱塑性材料微波改性焊接裝置，焊接輔助層可以附著在織物或無紡布上。添加織物或無紡布可以提高焊接處的強度。所述的一種熱塑性材料微波改性焊接裝置的焊接方法，使極性分子材料與熱塑性高分子有機材料的混合物構成的焊接輔助層置于被焊接物的焊接處，通過微波輻射器輻照被焊接物焊接處的焊接輔助層，極性分子材料與熱塑性高分子有機材料的共混物吸收微波的能量并達到熔點，使極性分子材料與熱塑性高分子有機材料的共混物與被焊接物熔接為一體。
本發明的有益效果一種熱塑性材料微波改性焊接裝置采用了導波罩，導波罩能夠更好更快的保證微波能量傳遞到被焊接物的焊接處，節約了時間并提高了效率；一種熱塑性材料微波改性焊接裝置采用了被焊接物和焊接輔助層溫度測試儀，能夠根據溫度的變化精確的控制微波輻照的頻率和時間，保證了被焊接物的快速熔接；一種熱塑性材料微波改性焊接裝置采用了屏蔽罩，屏蔽罩采用了密封結構，保證了能量的集中并屏蔽了微波外泄造成的輻射。一種熱塑性材料微波改性焊接方法，使用這種方法焊接能夠保證被焊接物的內部與表面快速均勻加熱而實現快速熔接，從而提高的被焊接物的強度。
圖I為實施例I的結構圖。圖中，I為微波控制器，2為磁控管，3為微波輻射器，4為焊接輔助層溫度測試儀，5為被焊接物溫度測試儀，6為導波罩，7為焊接輔助層，8為被焊接物，9為屏蔽罩。
具體實施例方式實施例I中，先將被焊接物8放入導波罩6的正下方，被焊接物的焊接處置于微波輻射器3的正下方，在被焊接物的焊接處設置好焊接輔助層7，將焊接輔助層溫度測試儀4的探頭放置在焊接輔助層上，被焊接物溫度測試儀5的探頭放置在被焊接物焊接處，使用密封條封好被焊接物，連接導波罩6與屏蔽罩9，開啟微波控制器1，根據被焊接物材質的熔點設置微波輻射頻率、輻射時間、溫度上限及溫度保持時間，焊接輔助層溫度測試儀和被焊接物溫度測試儀的探頭測試溫度并反饋到焊接輔助層溫度測試儀和被焊接物溫度測試儀，當溫度達到溫度上限時，再反饋到微波控制器，自動進入保持時間，保證極性分子材料與熱塑性高分子有機材料的共混物吸收微波的能量達到熔點，并與被焊接物充分熔接為一體。
權利要求
1.一種熱塑性材料微波改性焊接裝置，包括微波控制器、磁控管、微波輻射器，其特征在于還包括焊接輔助層、焊接輔助層溫度測試儀、被焊接物溫度測試儀、導波罩和屏蔽罩，微波控制器與磁控管的一端相連，微波輻射器與磁控管的另一端的內部相連并伸出一部分，導波罩罩在磁控管設有微波輻射器的一端的外部，至少兩個被焊接物位于磁控管的正下方并位于屏蔽罩與導波罩之間的連接處，被焊接物的焊接處設有焊接輔助層，焊接輔助層邊設有焊接輔助層溫度測試儀，焊接輔助層溫度測試儀的探頭與焊接輔助層相接觸，焊接輔助層溫度測試儀與微波控制器相連接，被焊接物的焊接處設有與微波控制器連接的被焊接物溫度測試儀，被焊接物溫度測試儀的探頭與被焊接物的焊接處相接觸，屏蔽罩與導波罩連接為一體，屏蔽罩與導波罩連接處設有密封條。
2.如權利要求I所述的一種熱塑性材料微波改性焊接裝置，其特征在于微波控制器上設有微波頻率調節裝置、時間設定裝置和溫度顯示裝置。
3.如權利要求I所述的一種熱塑性材料微波改性焊接裝置，其特征在于焊接輔助層是由極性分子材料與熱塑性高分子有機材料的共混物構成。
4.如權利要求3所述的一種熱塑性材料微波改性焊接裝置，其特征在于極性分子材料可以是金屬氧化物、硅化合物或高分子有機酸鹽。
5.如權利要求4所述的一種熱塑性材料微波改性焊接裝置，其特征在于極性分子材料可以是納米粉狀或纖維狀。
6.如權利要求3所述的一種熱塑性材料微波改性焊接裝置，其特征在于極性分子材料與熱塑性高分子有機材料的共混物可以是粉狀、纖維狀或片狀。
7.如權利要求3所述的一種熱塑性材料微波改性焊接裝置，其特征在于焊接輔助層可以附著在織物或無紡布上。
8.如權利要求1-7所述的任一一種熱塑性材料微波改性焊接裝置的焊接方法，其特征在于使極性分子材料與熱塑性高分子有機材料的混合物構成的焊接輔助層置于被焊接物的焊接處，通過微波輻射器輻照被焊接物焊接處的焊接輔助層，極性分子材料與熱塑性高分子有機材料的混合物吸收微波的能量并達到熔點,使極性分子材料與熱塑性高分子有機材料的共混物與被焊接物熔接為一體。
全文摘要
本發明涉及一種熱塑性材料微波改性焊接裝置及其焊接方法。被焊接物8放入導波罩6的正下方，被焊接物的焊接處置于微波輻射器3的正下方，在被焊接物的焊接處設置好焊接輔助層7，將焊接輔助層溫度測試儀4的探頭放置在焊接輔助層上，被焊接物溫度測試儀5的探頭放置在被焊接物焊接處，使用密封條封好被焊接物，連接導波罩6與屏蔽罩9，開啟微波控制器1，焊接輔助層溫度測試儀和被焊接物溫度測試儀的探頭測試溫度并反饋到焊接輔助層溫度測試儀和被焊接物溫度測試儀，當溫度達到溫度上限時，再反饋到微波控制器，自動進入保持時間，保證極性分子材料與熱塑性高分子有機材料的共混物吸收微波的能量達到熔點，并與被焊接物充分熔接為一體。
文檔編號B29C65/14GK102896773SQ20111022484
公開日2013年1月30日 申請日期2011年7月27日 優先權日2011年7月27日
發明者李雙全, 楊銘, 嚴格, 徐濤, 潘存明 申請人:新疆天業(集團)有限公司