一種塑料結(jié)構(gòu)件與透紅外部件的結(jié)合方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種兩種不同材質(zhì)的塑料部件之間的結(jié)合工藝，特別涉及一種塑料結(jié)構(gòu)件與透紅外部件的超聲波結(jié)合方法。
【背景技術(shù)】
[0002]透紅外部件，例如黑色透紅外亞克力鏡片是以亞克力為基材的黑色或深紅色材料。這種材料的特性在于在可見光范圍內(nèi)給予黑色視覺(400-700nm可見光透過率小于1%)，但能透過800-1600nm以上波長(zhǎng)的近紅外區(qū)域，紅外透過率根據(jù)部件厚度、工作波段和顏色要求，可以從80%至93%不等。其廣泛應(yīng)用于具有紅外透過性的通訊部件，在幫助通過紅外信號(hào)的同時(shí)，因?yàn)橐曈X上的黑色，可輕而易舉將內(nèi)部結(jié)構(gòu)遮蓋。大量用于手機(jī)、電腦、家電、汽車、紅外觸摸屏等的紅外信號(hào)傳輸或紅外窗口。透紅外部件應(yīng)用在體感控交互類模組中，可以起到消除成像光斑的作用。而傳統(tǒng)工藝中，透紅外部件如透紅外亞克力面板都是通過膠水粘接的方式與塑料結(jié)構(gòu)件結(jié)合。
[0003]體感控交互類模組整機(jī)領(lǐng)域，例如上述的塑料結(jié)構(gòu)件與透紅外部件之間的結(jié)合，使用傳統(tǒng)點(diǎn)膠、膠帶方案存在工藝復(fù)雜、效率低下、成本高、可靠性低等眾多問題。也就是說，用膠水粘連，需要施膠、烘烤等步驟，工序復(fù)雜，不易操作。在施膠的過程中，并不能保證能夠均勻施膠，從而一些局部部位可能沒有施加足夠量的粘膠，而其他部位可能施膠量過大，這樣在施膠步驟后，可能會(huì)產(chǎn)生模組的漏光、形成開口以及因?yàn)槭┠z不均產(chǎn)生臟污等問題。而且，粘水在使用一段時(shí)間后，容易氧化老化，從而失去粘連功能，導(dǎo)致部件之間的剝離。另外一方面，膠水材料也并不環(huán)保。
[0004]超聲波焊接是利用高頻振動(dòng)波傳遞到兩個(gè)需焊接的物體表面，在加壓的情況下，使兩個(gè)物體表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。超聲波作用于熱塑性的塑料接觸面時(shí),會(huì)產(chǎn)生每秒幾萬次的高頻振動(dòng),這種達(dá)到一定振幅的高頻振動(dòng),通過上焊件把超聲能量傳送到焊區(qū)，由于焊區(qū)即兩個(gè)焊接的交界面處聲阻大，因此會(huì)產(chǎn)生局部高溫。又由于塑料導(dǎo)熱性差，一時(shí)還不能及時(shí)散發(fā)，聚集在焊區(qū)，致使兩個(gè)塑料的接觸面迅速熔化，加上一定壓力后，使其融合成一體。當(dāng)超聲波停止作用后，讓壓力持續(xù)幾秒鐘，使其凝固成型，這樣就形成一個(gè)堅(jiān)固的分子鏈，達(dá)到焊接的目的，焊接強(qiáng)度能接近于原材料強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主要目的在于提供一種塑料結(jié)構(gòu)件與透紅外部件的超聲波結(jié)合方法，其通過超聲波焊接工藝，可以使塑料結(jié)構(gòu)件與透紅外部件高速振動(dòng)，兩者相互摩擦產(chǎn)生熱量，轉(zhuǎn)化為熱能使表面完整結(jié)合。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供一種塑料結(jié)構(gòu)件與透紅外部件的超聲波結(jié)合方法，其中傳統(tǒng)膠水粘接的工藝中需要施膠和烘烤環(huán)節(jié)，工序復(fù)雜耗時(shí)，本發(fā)明的超聲波結(jié)合方法能實(shí)現(xiàn)一體式焊接，只需幾秒鐘，就可以完成透紅外部件與模組塑料結(jié)構(gòu)件之間的粘合工作，從而大大提升單位小時(shí)產(chǎn)能(UPH)，提高生產(chǎn)效率。
[0007]本發(fā)明的另一目的在于提供一種塑料結(jié)構(gòu)件與透紅外部件的超聲波結(jié)合方法，其中使用超聲波焊接結(jié)構(gòu)件，密封性非常好，可以有效避免由膠水帶來模組漏光、開口、臟污等現(xiàn)象。
[0008]本發(fā)明的另一目的在于提供一種塑料結(jié)構(gòu)件與透紅外部件的超聲波結(jié)合方法，其中使用超聲波一體地焊接模組的塑料結(jié)構(gòu)件與透紅外部件，有效簡(jiǎn)化模組組裝工藝方式，一體地焊接后的塑料結(jié)構(gòu)件與透紅外部件可以即時(shí)應(yīng)用于配合模組的其他部件的組裝。
[0009]本發(fā)明的另一目的在于提供一種塑料結(jié)構(gòu)件與透紅外部件的超聲波結(jié)合方法，其中超聲波技術(shù)成熟可以循環(huán)使用，并且成本極低，用超聲波代替膠水，可以大大減少生產(chǎn)成本。
[0010]本發(fā)明的另一目的在于提供一種塑料結(jié)構(gòu)件與透紅外部件的超聲波結(jié)合方法，其中塑料結(jié)構(gòu)件與透紅外部件之間的焊接方式可以是點(diǎn)焊接、線焊接或面焊接，焊接層如多個(gè)橫向和縱向的焊接線，既可達(dá)到焊接牢固度，又實(shí)現(xiàn)焊接線的擋光處理，同時(shí)透紅外部件表面不會(huì)損傷和產(chǎn)生褶皺。
[0011]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明提供塑料結(jié)構(gòu)件與透紅外部件之間的結(jié)合方法，其包括如下步驟:
[0012](a)將所述塑料結(jié)構(gòu)件與所述透紅外部件可疊合地排列；以及
[0013](b)啟動(dòng)超聲波設(shè)備使所述塑料結(jié)構(gòu)件與所述透紅外部件粘合，從而形成具有所述塑料結(jié)構(gòu)件和所述透紅外部件的一體式組件。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在上述方法中，具有所述塑料結(jié)構(gòu)件和所述透紅外部件的所述一體式組件用于制作體感交互模組。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，上述方法中還包括步驟:(C)將所述塑料結(jié)構(gòu)件定位于定位裝置的定位槽中，然后將所述定位裝置定位于所述超聲波設(shè)備的工作臺(tái)上。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在上述方法中，所述步驟(C)還包括步驟:通過所述超聲波設(shè)備的限位部對(duì)應(yīng)地壓合于所述定位裝置的限位槽中實(shí)現(xiàn)定位。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在上述方法所述步驟(a)中，還包括步驟:將所述透紅外部件放置于所述塑料結(jié)構(gòu)件的容納槽中，所述容納槽的形狀和尺寸和所述透紅外部件的形狀和尺寸相匹配，從而所述透紅外部件與所述塑料結(jié)構(gòu)件得以緊密地結(jié)合。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在上述方法中，所述容納槽的深度在0.5mm以上，從而使所述透紅外部件得以定位精確。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在上述方法的所述步驟(b )中，所述塑料結(jié)構(gòu)件與所述透紅外部件之間的焊接方式選自點(diǎn)焊接、線焊接、面焊接中的一種或多種。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在上述方法的所述步驟(b)中，所述塑料結(jié)構(gòu)件還包括形成在其結(jié)合面的焊接層，在焊接過程中，所述焊接層位于所述塑料結(jié)構(gòu)件的結(jié)合面和所述透紅外部件的之間。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在上述方法中，所述焊接層一體地成型于所述塑料結(jié)構(gòu)件，并且包括一條或多條焊接線。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在上述方法中，所述一條或多條焊接線包括沿著互相垂直方向延伸的多條橫向焊接線和多條縱向焊接線，多條所述橫向焊接線沿著與所述透紅外部件的寬度方向平行的方向排列，所述縱向焊接線沿著與所述透紅外部件的長(zhǎng)度方向平行的方向排列，并且各條所述橫向焊接線兩端與對(duì)應(yīng)的所述縱向焊接線互相間隔地設(shè)置。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在上述方法中，各條所述橫向焊接線兩端與對(duì)應(yīng)的所述縱向焊接線之間間隔0.5mm。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在上述方法中，各條所述縱向焊接線的高度大于各條所述橫向焊接線的高度。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在上述方法中，各條所述橫向焊接線兩端與對(duì)應(yīng)的所述縱向焊接線之間間隔0.5mm,各條所述縱向焊接線高于各條所述橫向焊接線0.2mm。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在上述方法中，所述焊接層包括6條所述橫向焊接線和2條所述縱向焊接線。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在上述方法中，所述透紅外結(jié)構(gòu)件的鏡頭孔周圍呈環(huán)繞狀地設(shè)置有所述橫向焊接線和所述縱向焊接線。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在上述方法中，所述透紅外結(jié)構(gòu)件的LED擋光孔周圍呈環(huán)繞狀地設(shè)置有所述橫向焊接線和所述縱向焊接線，以形成擋光結(jié)構(gòu)。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在上述方法中，各條所述焊接線的截面呈等邊三角形。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在上述方法中，所述透紅外部件是透紅外亞克力面板。[0031 ] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在上述方法中，在超聲波焊接過程中，焊接時(shí)間在0.5s以下，焊接壓力在2kg壓力以內(nèi)。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的另外一方面,本發(fā)明提供一種體感交互模組中不同材質(zhì)的塑料部件之間的超聲波結(jié)合方法，其包括如下步驟:
[0033](A)利用超聲波設(shè)備融化第一組焊接線和第二組焊接線，其中所述第一組焊接線包括互相間隔地設(shè)置的一條或多條第一焊接線，所述第二組焊接線包括互相間隔地設(shè)置的一條或多條第二焊接線；以及
[0034](B)所述第一焊接線和所述第二焊接線融化的同時(shí)，將所述體感交互模組的不同材質(zhì)的塑料部件粘合以形成一體式組件，并且至少部分所述第一焊接線和/或所述第二焊接線形成所述體感交互模組的擋光結(jié)構(gòu)。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在上述方法中，各條所述第一焊接線和各條所述第二焊接線之間具有預(yù)定距離而產(chǎn)生縫隙，從而在融化過程中塑料不會(huì)產(chǎn)生堆積。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在上述方法中，各所述第一焊接線的高度大于所述第二焊接線的高度，這樣在超聲波融化時(shí)，所述第一焊接線和所述第二焊接線