CN113246478B - 一种波浪接缝式pe板材热熔接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种波浪接缝式PE板材热熔接方法，属于PE板材技术领域，本发明可以通过在两块PE板材的对接部位夹紧镶嵌鼓包接条的方式，基于对鼓包接条的加热，可以对对接部位从外至内精准的逐渐加热熔化，同时在鼓包接条的加热过程中，会触发其指定部位的形变膨胀动作，并随着对接部位的熔化，膨胀部位向PE板材内部延伸嵌入，一方面主动促使熔融料进行流动交互，另一方面在对接部位内进行嵌入补强，并在膨胀结束后自主触发定形动作，形成横跨两块PE板材对接部位的波浪形接缝，并预留在其中等待冷却固化，从而实现两块PE板材之间的无缝对接，同时工艺简单高效，并可以显著提高对接部位的强度，提升两块PE板材熔接后的一体性。

Description

一种波浪接缝式PE板材热熔接方法
技术领域
本发明涉及PE板材技术领域，更具体地说，涉及一种波浪接缝式PE板材热熔接方法。
背景技术
聚乙烯板，PE板材是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。
具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。某些种类的化学品会产生化学腐蚀：例如腐蚀性氧化剂(浓硝酸)、芳香烃(二甲苯)和卤化烃(四氯化碳)。该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性，可用于包装用途。HDPE具有很好的电性能，特别是绝缘介电强度高，使其很适用于电线电缆。中到高分子量等级具有极好的抗冲击性，在常温甚至在-40F低温度下均如此。各种等级HDPE的独有特性是四种基本变量的适当结合：密度、分子量、分子量分布和添加剂。不同的催化剂被用于生产定制特殊性能聚合物，这些变量相结合生产出不同用途的HDPE品级；在性能上达到最佳的平衡。具有良好的化学稳定性，可以抵抗大部份酸、碱、有机溶液以及热水的侵蚀，电气绝缘性好。
在实际应用过程只能怪，经常需要不同尺寸的PE板材，因此要对PE板材进行加工对接为符合尺寸要求的整板，但是PE板材在熔融状态下流动性差，粘度极高，现有的对接手段大多采用将对接部位熔化然后挤压对接的方式，但是固化后对接部位的强度较低，一旦受到外界机械力作用容易出现分散甚至是断裂的现象，难以广泛应用。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种波浪接缝式PE板材热熔接方法，可以通过在两块PE板材的对接部位夹紧镶嵌鼓包接条的方式，基于对鼓包接条的加热，可以对对接部位从外至内精准的逐渐加热熔化，同时在鼓包接条的加热过程中，会触发其指定部位的形变膨胀动作，并随着对接部位的熔化，膨胀部位向PE板材内部延伸嵌入，一方面主动促使熔融料进行流动交互，另一方面在对接部位内进行嵌入补强，并在膨胀结束后自主触发定形动作，形成横跨两块PE板材对接部位的波浪形接缝，并预留在其中等待冷却固化，从而实现两块PE板材之间的无缝对接，同时工艺简单高效，并可以显著提高对接部位的强度，提升两块PE板材熔接后的一体性。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种波浪接缝式PE板材热熔接方法，包括以下步骤：
S1、取两块待熔接的PE板材对齐，然后取鼓包接条置于两块PE板材之间，保证重叠夹紧；
S2、对鼓包接条进行外部加热至200-300℃，促使PE板材与其贴合处逐渐熔化；
S3、鼓包接条自主触发部分区域的形变膨胀动作，并向PE板材内部延伸嵌入；
S4、待鼓包接条无明显膨胀动作时，在PE板材的两侧施加压力迫使两块PE板材靠近粘合至覆盖住鼓包接条；
S5、停止对鼓包接条的加热，对两块PE板材的对接部位进行冷却处理，待对接部位固化后进行表面修整处理。
进一步的，所述鼓包接条包括多个中嵌部以及至少一个膨胀部，且中嵌部与膨胀部交错分布，所述膨胀部内镶嵌连接有架桥式隔热囊，且仅膨胀部的中心点处与架桥式隔热囊保持连接，中嵌部和膨胀部均可以贴合对接部位进行加热熔化，同时中嵌部预留在对接部位中央可以显著提高强度，而膨胀部在受到加热后可以形变膨胀，从而形成波浪形接缝，架桥式隔热囊可以跟随膨胀部的形变膨胀同步形变，形成类似于连接两块PE板材的桥梁，显著提高两块PE板材熔接后的一体性。
进一步的，所述中嵌部采用硬质导热材料制成，所述膨胀部采用弹性导热材料制成。
进一步的，所述膨胀部内中心处镶嵌连接有热控磁囊，所述架桥式隔热囊内填充有粉末状的水硬性胶凝材料，所述架桥式隔热囊中心处还镶嵌连接有磁斥水硬球，所述磁斥水硬球有膨胀部之间连接有一对弹性拉伸管，所述架桥式隔热囊内侧靠近中嵌部的两端均连接有触发杆，且触发杆与磁斥水硬球相对应，通过对热控磁囊加热来破坏其磁屏蔽状态的完整性，进而使得热控磁囊和磁斥水硬球之间的磁场作用得以发挥，通过磁斥水硬球对热控磁囊的排斥作用，迫使膨胀部向外侧形变膨胀，同时架桥式隔热囊也开始形变拉伸，直至触发杆插入触发杆内触发水分的释放动作，进而与水硬性胶凝材料混合进行固化，提高架桥式隔热囊的强度进行有效定形。
进一步的，所述热控磁囊包括动磁铁、热膨胀层以及磁屏蔽层，所述热膨胀层镶嵌连接于动磁铁与磁屏蔽层之间，所述磁屏蔽层位于动磁铁靠近磁斥水硬球的一侧，在热膨胀层受热膨胀后会迫使磁屏蔽层变形，从而不再对动磁铁进行完全的磁屏蔽，磁斥水硬球的磁场得以作用于动磁铁，迫使其携带膨胀部进行形变膨胀。
进一步的，所述磁屏蔽层包括多块密集分布的隔磁片，所述热膨胀层包括多个均匀分布的热膨胀块，所述隔磁片内端均开设有膨胀缺口，且热膨胀块镶嵌于动磁铁和膨胀缺口之间，单个热膨胀块可以针对膨胀缺口进行膨胀，因此很容易就可以挤压隔磁片分散形成多个间隙供磁场通过。
进一步的，所述磁斥水硬球包括中心球体、一对静磁铁、一对容水包以及一对破包针，所述静磁铁对称镶嵌连接于中心球体的外端，且静磁铁与热控磁囊相对应，所述中心球体上开设有与触发杆相匹配的触发孔，且一对容水包对称连接于触发孔开口处，一对所述破包针分别连接于一对容水包相互靠近的一端，所述中心球体上还开设有一对排水孔，且排水孔连通于弹性拉伸管和触发孔之间，在膨胀部形变结束后，触发杆也进入触发孔内挤压容水包向内侧形变，直至破包针刺破对应的容水包，容水包内的水分释放出来后被挤压释放出去。
进一步的，所述静磁铁与热控磁囊之间保持磁性排斥作用，所述弹性拉伸管上开设有多个均匀分布的注水孔，排水孔内的水进入到弹性拉伸管之后通过注水孔均匀释放出去，从而提高水硬性胶凝材料与水分的混合程度，因此固化强度也会得以提高，有效保证对对接部位的补强效果。
进一步的，所述中嵌部和膨胀部上均开设有多个均匀分布的换料孔，且换料孔的孔径占PE板材宽度的1/3-2/3，在膨胀部的膨胀过程以及两块PE板材相互挤压的过程中，两块PE板材的熔融部位会进行换料动作，同时便于部分熔融料容易填充于膨胀后的膨胀部之间，从而间接提高对接部位的一体性以及强度。
进一步的，所述步骤S5中采用自然冷却或者水冷的方式，冷却时间为60-120min。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案可以通过在两块PE板材的对接部位夹紧镶嵌鼓包接条的方式，基于对鼓包接条的加热，可以对对接部位从外至内精准的逐渐加热熔化，同时在鼓包接条的加热过程中，会触发其指定部位的形变膨胀动作，并随着对接部位的熔化，膨胀部位向PE板材内部延伸嵌入，一方面主动促使熔融料进行流动交互，另一方面在对接部位内进行嵌入补强，并在膨胀结束后自主触发定形动作，形成横跨两块PE板材对接部位的波浪形接缝，并预留在其中等待冷却固化，从而实现两块PE板材之间的无缝对接，同时工艺简单高效，并可以显著提高对接部位的强度，提升两块PE板材熔接后的一体性。
(2)鼓包接条包括多个中嵌部以及至少一个膨胀部，且中嵌部与膨胀部交错分布，膨胀部内镶嵌连接有架桥式隔热囊，且仅膨胀部的中心点处与架桥式隔热囊保持连接，中嵌部和膨胀部均可以贴合对接部位进行加热熔化，同时中嵌部预留在对接部位中央可以显著提高强度，而膨胀部在受到加热后可以形变膨胀，从而形成波浪形接缝，架桥式隔热囊可以跟随膨胀部的形变膨胀同步形变，形成类似于连接两块PE板材的桥梁，显著提高两块PE板材熔接后的一体性。
(3)膨胀部内中心处镶嵌连接有热控磁囊，架桥式隔热囊内填充有粉末状的水硬性胶凝材料，架桥式隔热囊中心处还镶嵌连接有磁斥水硬球，磁斥水硬球有膨胀部之间连接有一对弹性拉伸管，架桥式隔热囊内侧靠近中嵌部的两端均连接有触发杆，且触发杆与磁斥水硬球相对应，通过对热控磁囊加热来破坏其磁屏蔽状态的完整性，进而使得热控磁囊和磁斥水硬球之间的磁场作用得以发挥，通过磁斥水硬球对热控磁囊的排斥作用，迫使膨胀部向外侧形变膨胀，同时架桥式隔热囊也开始形变拉伸，直至触发杆插入触发杆内触发水分的释放动作，进而与水硬性胶凝材料混合进行固化，提高架桥式隔热囊的强度进行有效定形。
(4)热控磁囊包括动磁铁、热膨胀层以及磁屏蔽层，热膨胀层镶嵌连接于动磁铁与磁屏蔽层之间，磁屏蔽层位于动磁铁靠近磁斥水硬球的一侧，在热膨胀层受热膨胀后会迫使磁屏蔽层变形，从而不再对动磁铁进行完全的磁屏蔽，磁斥水硬球的磁场得以作用于动磁铁，迫使其携带膨胀部进行形变膨胀。
(5)磁屏蔽层包括多块密集分布的隔磁片，热膨胀层包括多个均匀分布的热膨胀块，隔磁片内端均开设有膨胀缺口，且热膨胀块镶嵌于动磁铁和膨胀缺口之间，单个热膨胀块可以针对膨胀缺口进行膨胀，因此很容易就可以挤压隔磁片分散形成多个间隙供磁场通过。
(6)磁斥水硬球包括中心球体、一对静磁铁、一对容水包以及一对破包针，静磁铁对称镶嵌连接于中心球体的外端，且静磁铁与热控磁囊相对应，中心球体上开设有与触发杆相匹配的触发孔，且一对容水包对称连接于触发孔开口处，一对破包针分别连接于一对容水包相互靠近的一端，中心球体上还开设有一对排水孔，且排水孔连通于弹性拉伸管和触发孔之间，在膨胀部形变结束后，触发杆也进入触发孔内挤压容水包向内侧形变，直至破包针刺破对应的容水包，容水包内的水分释放出来后被挤压释放出去。
(7)静磁铁与热控磁囊之间保持磁性排斥作用，弹性拉伸管上开设有多个均匀分布的注水孔，排水孔内的水进入到弹性拉伸管之后通过注水孔均匀释放出去，从而提高水硬性胶凝材料与水分的混合程度，因此固化强度也会得以提高，有效保证对对接部位的补强效果。
(8)中嵌部和膨胀部上均开设有多个均匀分布的换料孔，且换料孔的孔径占PE板材宽度的1/3-2/3，在膨胀部的膨胀过程以及两块PE板材相互挤压的过程中，两块PE板材的熔融部位会进行换料动作，同时便于部分熔融料容易填充于膨胀后的膨胀部之间，从而间接提高对接部位的一体性以及强度。
附图说明
图1为本发明的流程示意图；
图2为本发明鼓包接条的结构示意图；
图3为本发明膨胀部的结构示意图；
图4为本发明热控磁囊的结构示意图；
图5为本发明磁斥水硬球的结构示意图。
图中标号说明：
1中嵌部、2膨胀部、3架桥式隔热囊、4热控磁囊、41动磁铁、42隔磁片、43热膨胀块、5磁斥水硬球、51中心球体、52静磁铁、53容水包、54破包针、6弹性拉伸管、7触发杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1，一种波浪接缝式PE板材热熔接方法，包括以下步骤：
S1、取两块待熔接的PE板材对齐，然后取鼓包接条置于两块PE板材之间，保证重叠夹紧；
S2、对鼓包接条进行外部加热至200-300℃，促使PE板材与其贴合处逐渐熔化；
S3、鼓包接条自主触发部分区域的形变膨胀动作，并向PE板材内部延伸嵌入；
S4、待鼓包接条无明显膨胀动作时，在PE板材的两侧施加压力迫使两块PE板材靠近粘合至覆盖住鼓包接条；
S5、停止对鼓包接条的加热，对两块PE板材的对接部位进行冷却处理，待对接部位固化后进行表面修整处理。
步骤S5中采用自然冷却或者水冷的方式，冷却时间为60-120min。
请参阅图2，鼓包接条包括多个中嵌部1以及至少一个膨胀部2，且中嵌部1与膨胀部2交错分布，膨胀部2内镶嵌连接有架桥式隔热囊3，且仅膨胀部2的中心点处与架桥式隔热囊3保持连接，中嵌部1和膨胀部2均可以贴合对接部位进行加热熔化，同时中嵌部1预留在对接部位中央可以显著提高强度，而膨胀部2在受到加热后可以形变膨胀，从而形成波浪形接缝，架桥式隔热囊3可以跟随膨胀部2的形变膨胀同步形变，形成类似于连接两块PE板材的桥梁，显著提高两块PE板材熔接后的一体性。
中嵌部1和膨胀部2上均开设有多个均匀分布的换料孔，且换料孔的孔径占PE板材宽度的1/3-2/3，在膨胀部2的膨胀过程以及两块PE板材相互挤压的过程中，两块PE板材的熔融部位会进行换料动作，同时便于部分熔融料容易填充于膨胀后的膨胀部2之间，从而间接提高对接部位的一体性以及强度。
中嵌部1采用硬质导热材料制成，膨胀部2采用弹性导热材料制成。
请参阅图3，膨胀部2内中心处镶嵌连接有热控磁囊4，架桥式隔热囊3内填充有粉末状的水硬性胶凝材料，架桥式隔热囊3中心处还镶嵌连接有磁斥水硬球5，磁斥水硬球5有膨胀部2之间连接有一对弹性拉伸管6，架桥式隔热囊3内侧靠近中嵌部1的两端均连接有触发杆7，且触发杆7与磁斥水硬球5相对应，通过对热控磁囊4加热来破坏其磁屏蔽状态的完整性，进而使得热控磁囊4和磁斥水硬球5之间的磁场作用得以发挥，通过磁斥水硬球5对热控磁囊4的排斥作用，迫使膨胀部2向外侧形变膨胀，同时架桥式隔热囊3也开始形变拉伸，直至触发杆7插入触发杆7内触发水分的释放动作，进而与水硬性胶凝材料混合进行固化，提高架桥式隔热囊3的强度进行有效定形，架桥式隔热囊3硬化后的强度比PE板材更大，因此可以起到良好的补强加固作用。
请参阅图4，热控磁囊4包括动磁铁41、热膨胀层以及磁屏蔽层，热膨胀层镶嵌连接于动磁铁41与磁屏蔽层之间，磁屏蔽层位于动磁铁41靠近磁斥水硬球5的一侧，在热膨胀层受热膨胀后会迫使磁屏蔽层变形，从而不再对动磁铁41进行完全的磁屏蔽，磁斥水硬球5的磁场得以作用于动磁铁41，迫使其携带膨胀部2进行形变膨胀。
磁屏蔽层包括多块密集分布的隔磁片42，热膨胀层包括多个均匀分布的热膨胀块43，隔磁片42内端均开设有膨胀缺口，且热膨胀块43镶嵌于动磁铁41和膨胀缺口之间，单个热膨胀块43可以针对膨胀缺口进行膨胀，因此很容易就可以挤压隔磁片42分散形成多个间隙供磁场通过。
请参阅图5，磁斥水硬球5包括中心球体51、一对静磁铁52、一对容水包53以及一对破包针54，静磁铁52对称镶嵌连接于中心球体51的外端，且静磁铁52与热控磁囊4相对应，中心球体51上开设有与触发杆7相匹配的触发孔，且一对容水包53对称连接于触发孔开口处，一对破包针54分别连接于一对容水包53相互靠近的一端，中心球体51上还开设有一对排水孔，且排水孔连通于弹性拉伸管6和触发孔之间，在膨胀部2形变结束后，触发杆7也进入触发孔内挤压容水包53向内侧形变，直至破包针54刺破对应的容水包53，容水包53内的水分释放出来后被挤压释放出去。
静磁铁52与热控磁囊4之间保持磁性排斥作用，弹性拉伸管6上开设有多个均匀分布的注水孔，排水孔内的水进入到弹性拉伸管6之后通过注水孔均匀释放出去，从而提高水硬性胶凝材料与水分的混合程度，因此固化强度也会得以提高，有效保证对对接部位的补强效果。
本发明可以通过在两块PE板材的对接部位夹紧镶嵌鼓包接条的方式，基于对鼓包接条的加热，可以对对接部位从外至内精准的逐渐加热熔化，同时在鼓包接条的加热过程中，会触发其指定部位的形变膨胀动作，并随着对接部位的熔化，膨胀部位向PE板材内部延伸嵌入，一方面主动促使熔融料进行流动交互，另一方面在对接部位内进行嵌入补强，并在膨胀结束后自主触发定形动作，形成横跨两块PE板材对接部位的波浪形接缝，并预留在其中等待冷却固化，从而实现两块PE板材之间的无缝对接，同时工艺简单高效，并可以显著提高对接部位的强度，提升两块PE板材熔接后的一体性。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种波浪接缝式PE板材热熔接方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、取两块待熔接的PE板材对齐，然后取鼓包接条置于两块PE板材之间，保证重叠夹紧；
S2、对鼓包接条进行外部加热至200-300℃，促使PE板材与其贴合处逐渐熔化；
S3、鼓包接条自主触发部分区域的形变膨胀动作，并向PE板材内部延伸嵌入；
S4、待鼓包接条无明显膨胀动作时，在PE板材的两侧施加压力迫使两块PE板材靠近粘合至覆盖住鼓包接条；
S5、停止对鼓包接条的加热，对两块PE板材的对接部位进行冷却处理，待对接部位固化后进行表面修整处理；
所述鼓包接条包括多个中嵌部（1）以及至少一个膨胀部（2），且中嵌部（1）与膨胀部（2）交错分布，所述膨胀部（2）内镶嵌连接有架桥式隔热囊（3），且仅膨胀部（2）的中心点处与架桥式隔热囊（3）保持连接；
所述膨胀部（2）内中心处镶嵌连接有热控磁囊（4），所述架桥式隔热囊（3）内填充有粉末状的水硬性胶凝材料，所述架桥式隔热囊（3）中心处还镶嵌连接有磁斥水硬球（5），所述磁斥水硬球（5）有膨胀部（2）之间连接有一对弹性拉伸管（6），所述架桥式隔热囊（3）内侧靠近中嵌部（1）的两端均连接有触发杆（7），且触发杆（7）与磁斥水硬球（5）相对应。
2.根据权利要求1所述的一种波浪接缝式PE板材热熔接方法，其特征在于：所述中嵌部（1）采用硬质导热材料制成，所述膨胀部（2）采用弹性导热材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种波浪接缝式PE板材热熔接方法，其特征在于：所述热控磁囊（4）包括动磁铁（41）、热膨胀层以及磁屏蔽层，所述热膨胀层镶嵌连接于动磁铁（41）与磁屏蔽层之间，所述磁屏蔽层位于动磁铁（41）靠近磁斥水硬球（5）的一侧。
4.根据权利要求3所述的一种波浪接缝式PE板材热熔接方法，其特征在于：所述磁屏蔽层包括多块密集分布的隔磁片（42），所述热膨胀层包括多个均匀分布的热膨胀块（43），所述隔磁片（42）内端均开设有膨胀缺口，且热膨胀块（43）镶嵌于动磁铁（41）和膨胀缺口之间。
5.根据权利要求1所述的一种波浪接缝式PE板材热熔接方法，其特征在于：所述磁斥水硬球（5）包括中心球体（51）、一对静磁铁（52）、一对容水包（53）以及一对破包针（54），所述静磁铁（52）对称镶嵌连接于中心球体（51）的外端，且静磁铁（52）与热控磁囊（4）相对应，所述中心球体（51）上开设有与触发杆（7）相匹配的触发孔，且一对容水包（53）对称连接于触发孔开口处，一对所述破包针（54）分别连接于一对容水包（53）相互靠近的一端，所述中心球体（51）上还开设有一对排水孔，且排水孔连通于弹性拉伸管（6）和触发孔之间。
6.根据权利要求5所述的一种波浪接缝式PE板材热熔接方法，其特征在于：所述静磁铁（52）与热控磁囊（4）之间保持磁性排斥作用，所述弹性拉伸管（6）上开设有多个均匀分布的注水孔。
7.根据权利要求1所述的一种波浪接缝式PE板材热熔接方法，其特征在于：所述中嵌部（1）和膨胀部（2）上均开设有多个均匀分布的换料孔，且换料孔的孔径占PE板材宽度的1/3-2/3。
8.根据权利要求1所述的一种波浪接缝式PE板材热熔接方法，其特征在于：所述S5中采用自然冷却或者水冷的方式，冷却时间为60-120min。
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