CN101045346A - 一种超声波焊接结构的塑料复合板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超声波焊接结构的塑料复合板，包括塑料面板、注塑件，塑料面板直接挤出成形或挤出后吸塑成形，注塑件可直接注塑成形或由多件注塑件组成，注塑件与塑料面板在接触部分通过超声波焊接在一起，其中注塑件与塑料面板的下表面的接触处设有若干可在超声波焊接时熔融在面板与注塑件之间而使面板与注塑件连接在一起的小凸点或小凸条。在结构强度要求高的情况还可以在塑料面板和注塑件之间加入内埋加强件，以提高强度，降低塑料件的用量。采用该结构后，该塑料复合板具有成本低、用料少、易加工、质量轻、生产工艺易于自动化、复合板表面平整、光洁等优点，可应用于椅板、文件柜、储物柜、物料架、墙面装饰板、衣橱隔板等等。
Description
技术领域
本发明涉及一种塑料复合板，特别是涉及一种超声波焊接结构的塑料复合板。
背景技术
板材是一种建筑业或家具制造业常用的材料，比如可以用来作为墙面装饰板，或是用来制作桌子的面板、椅子的座板和靠背、书架或橱柜的隔板、床头或床尾的挡板等。早先的墙面装饰板，或是会议桌、餐桌、休闲桌、电脑桌等各类桌子的面板，或是椅子的座板和靠背、书架或橱柜的隔板等多种户内户外产品所使用的板材大多还是使用木板、纤维板或刨花板，这些以木质为原料的板材将会随着我国森林资源的减少，对木材砍伐的限制，以及木材价格的不断增高，而越来越少使用。因而，以塑料为原料制作而成的塑料板则越来越多地被人们所采用，现有技术的塑料板被选用作为上述产品的板材时，一种是采用注塑成形方式来制作，但是，这种结构的塑料板质量较为沉重，搬动十分不便，而且需要昂贵的设备和模具，特别是对于大尺寸的板面不易制作；另一种是采用吸塑成形方式来制作，这种吸塑复合板虽有重量轻、易于清洗、造价低且美观的特点，但是，这种复合板通常需要在面板与底板之间填入蜂窝纸板及内衬件来增强其强度，这就给制作带来了一定的难度，致使制作成本无法下降，影响了产品的竞争力。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种超声波焊接结构的塑料复合板，通过将挤出成形或挤出后吸塑成形的面板与注塑件之间采用超声波焊接结构连接在一起，可以最大限度地发挥塑料挤出、吸塑和注塑各自结构的优势，相互弥补不足，使制作该复合板具有成本低、用料少、易加工、质量轻、生产工艺易于自动化、复合板表面平整、光洁等优点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种超声波焊接结构的塑料复合板，包括：
塑料面板，为直接挤出成形或挤出后吸塑成形制作而成的具有一定形状的单体结构，设有上表面和下表面；
注塑件，为直接注塑成形制作而成的且配合于塑料面板形状的一个或多个单体结构，其上部与塑料面板的下表面的接触处设有若干可在超声波焊接时熔融在面板与注塑件之间而使面板与注塑件连接在一起的小凸点或小凸条；
塑料面板的周边与注塑件的对应周边重合相固接，塑料面板的下表面与注塑件的对应凸点或凸条通过超声波焊接结合成一体。
所述的注塑件为直接注塑成形的单体结构，注塑件贴附于塑料面板下表面的全部或贴附于塑料面板下表面的部分。
所述的注塑件为多件注塑成形的单体结构组合在一起，注塑件贴附于塑料面板下表面的全部或贴附于塑料面板下表面的部分。
所述的注塑件上部还一体注塑成形有若干向上凸起的筋条，筋条顶部的与塑料面板的下表面的接触处设有若干可在超声波焊接时熔融在面板与注塑件之间而使面板与注塑件连接在一起的小凸点或小凸条。
所述的塑料面板与注塑件之间还设有内埋加强件。
所述的塑料面板为吸塑或直接成形加工而成的单层体或多层体。
所述的塑料面板的上表面为平面或曲面。
所述的塑料面板的上表面还设有以印刷方式制成的纹路或图案构造。
所述的塑料面板的上表面还复合有含有纹路或图案构造的薄膜层。
所述的塑料面板的上表面还设有由转印薄膜产生在其上的纹路或图案构造，纹路或图案上还喷涂有热固化或光固化的光油。
所述塑料复合板的塑料件和面板的四周重合边通过焊接或胶水连接成一体。
所述的内埋加强件包括由管件或型材构成的封闭的框或U形的框和衬在复合板板体角部的加强件。
所述的内埋加强件为管件或型材构成的单独的两条框或II形的框或H形的框。
所述的内埋加强件为单独的五金件、管件。
所述的衬在角部的加强件为五金件或塑料件。
本发明的超声波焊接结构的塑料复合板，通过将挤出成形或挤出后吸塑成形的面板与注塑件之间采用超声波焊接结构连接在一起，为了使塑料面板与注塑件之间能满足超声波焊接的工艺要求，需要在注塑件和塑料面板接触的表面设有超声波焊接用的若干小凸点或小凸条，塑料面板的表面和注塑件接触点，通过这些小凸点或小凸条，整体焊接或局部焊接连接成一个整体。超声波焊接时，是通过焊接机的高频机械振动，加于塑料面板、注塑件上，通过塑料面板、注塑件表面及内在分子间的磨擦而使得传递到接合处的温度升高，当温度达到此塑料本身的熔点时，注塑件的焊接小凸点或小凸条在塑料面板、注塑件接触处迅速熔化，继而粘接在塑料面板与注塑件之间，震动停止，塑料面板、注塑件同时在一定的压力下冷却定形，便达成塑料面板与注塑件之间的焊接，实现了塑料面板与注塑件之间的连接相固定。其中，配合于塑料面板的注塑件可以是一件直接注塑成形，也可以是多件注塑件组合在一起；而且注塑件可以完整贴附在塑料面板的下表面，也可以部分贴附在塑料面板的下表面。这种复合板采用相同材料、不同工艺特点的结构形式，可以最大限度的发挥塑料挤出、吸塑和注塑各自结构的优势，相互弥补不足。
本发明的超声波焊接结构的塑料复合板，在结构强度要求高的情况还可以内埋加强件，提高强度，降低塑料件的用量。
本发明的超声波焊接结构的塑料复合板，塑料面板是塑料挤出板，其表面的形状和大小可以根据实际要求制作，而不需要像塑料件一样要昂贵的设备和模具，而且表面一体成型，平整性好，颜色多样，多层材料复合，表面硬度高，容易实现薄壁大件，表面没有注塑件的缩水、流痕等缺陷。塑料面板由吸塑或直接成形加工而成，可以是单层的，也可以是多层的，塑料板厚度为0.3毫米至4毫米之间，例如可以使用的材料是ABS、PP、PS单层或PMMA+PS、PC+PS多层共挤等。运用多层共挤的特点，可以在成本变化不多的前提下，提高复合板表面的硬度、耐磨性、耐候性，拓宽产品的使用范围。塑料面板的上表面可以做成平面，也可以做成吸塑和注塑所能的任意曲面，使得产品的形状多变，具有更广的使用范围。在塑料面板的上表面还可以设有以印刷方式制成的纹路或图案构造，也可以复合有含有纹路或图案构造的薄膜层，比如在面板的表面可以用印刷的方式产生各种木纹、大理石等天然材质的颜色，也可以复合具有各种木纹、大理石等天然材质颜色的薄膜。在塑料面板的上表面还可以设有由转印薄膜产生在其上的纹路或图案构造，比如在面板的表面可以复合具有各种木纹、大理石等天然材质颜色的转印薄膜，转印后去除薄膜，喷涂热固化或光固化的光油，增加表面的硬度和耐候性。
本发明的超声波焊接结构的塑料复合板，注塑件可以是一件直接注塑成形，也可以是多件注塑件组合在一起。注塑件可以是多件组合，使得注塑件的零件规格变小，从而降低设备和模具的费用，避免大尺寸的塑料件结构；注塑件形式多样，尺寸精度高，可以设计加强筋，焊接后提高复合板强度。
本发明的超声波焊接结构的塑料复合板，注塑件的上部可以设有筋条，也可以不设筋条，设有筋条时，小凸点或小凸条通常是设在筋条上。
本发明的超声波焊接结构的塑料复合板，内埋加强件可以为封闭的框，由管件或型材构成，角部衬有加强件，可以加强角部抗冲击能力，也起连接作用；内埋加强件也可以为U形的框，由管件或型材构成，角部衬有加强件；内埋加强件还可以为单独的两条框，由管件或型材构成；或内埋加强件为II形的框，由管件或型材构成；或内埋加强件为H形的框，由管件或型材构成；内埋加强件也可以为单独的五金件、管件，可以加强复合板的强度，也起连接作用。其中管件或型材，是通过挤出、拉管或机械加工成所需形状，角部衬的加强件是五金件或塑料件。
本发明的有益效果是，由于采用了直接挤出成形或挤出后吸塑成形制作的塑料面板与注塑件之间采用超声波焊接结构连接在一起，且在注塑件的上部一体注塑成形有若干向上凸起的筋条，筋条顶部的与塑料面板的下表面的接触处设有若干可在超声波焊接时熔融在面板与注塑件之间而使面板与注塑件连接在一起的小凸点或小凸条；这种采用相同材料、不同工艺特点制作而成的复合板结构，可以最大限度的发挥塑料挤出、吸塑和注塑各自结构的优势，相互弥补不足。使制作该复合板具有成本低、用料少、易加工、质量轻、生产工艺易于自动化、复合板表面平整、光洁等优点，可应用于椅板、文件柜、储物柜、物料架、墙面装饰板、衣橱隔板等等。
附图说明
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种超声波焊接结构的塑料复合板不局限于实施例。
图1是实施例一本发明使用在座椅上的构造示意图；
图2是图1中A部的放大示意图；
图3是图2的分解示意图；
图4是实施例一本发明作为椅板的构造示意图；
图5是实施例一椅板的面板的构造示意图；
图6是实施例一本发明作为椅背的构造示意图；
图7是实施例一本发明作为椅背(俯向)的构造示意图；
图8是实施例二本发明的面板的构造示意图；
图9是实施例三本发明使用在座椅上的另一种构造示意图；
图10是实施例三本发明作为椅板的构造示意图；
图11是实施例四本发明的构造示意图一；
图12是实施例四本发明的构造示意图二；
图13是实施例五本发明的构造示意图一；
图14是实施例五本发明的构造示意图二；
图15是实施例六本发明的构造示意图一；
图16是实施例六本发明的构造示意图二；
图17是实施例七本发明的构造示意图；
图18是实施例七本发明的注塑件的构造示意图。
具体实施方式
实施例一，参见图1至图7所示，本发明的一种超声波焊接结构的塑料复合板，是使用在座椅上，图1给出了一张座椅的构造示意图，该座椅包括一椅架3、装在椅架3上的椅板1和椅背2，椅板1、椅背2均为超声波焊接结构的塑料复合板。
如图2至图5所示，椅板1包括：
塑料面板11，为直接挤出成形或挤出后吸塑成形制作而成的具有一定形状的单体结构，设有上表面和下表面；
注塑件12，为直接注塑成形制作而成的且配合于塑料面板形状的一个单体结构，其上部一体注塑成形有若干向上凸起的筋条121，筋条121顶部的与塑料面板11的下表面的接触处设有若干可在超声波焊接时熔融在面板11与注塑件12之间而使面板与注塑件连接在一起的小凸条122；
塑料面板11的周边与注塑件12的对应周边重合相固接，塑料面板11的下表面与注塑件的对应凸条122通过超声波焊接结合成一体。
其中，塑料面板11为吸塑或直接成形加工而成的单层体，当然也可以采用多层体；塑料面板11的上表面为平面；在塑料面板11的上表面复合有一层薄膜111，薄膜111上设有印刷方式制成的纹路或图案构造；塑料件12和面板11的四周重合边通过焊接或胶水连接成一体。
本发明的椅板1，通过将挤出成形或挤出后吸塑成形的面板11与注塑件12之间采用超声波焊接结构连接在一起，为了使塑料面板11与注塑件12之间能满足超声波焊接的工艺要求，需要在注塑件12和塑料面板11接触的表面设有超声波焊接用的若干小凸条122，塑料面板11的表面和注塑件12接触点，通过这些小凸条122，整体焊接或局部焊接连接成一个整体。超声波焊接时，是通过焊接机的高频机械振动，加于塑料面板11、注塑件12上，通过塑料面板11、注塑件12表面及内在分子间的磨擦而使得传递到接合处的温度升高，当温度达到此塑料本身的熔点时，注塑件的焊接小凸条122在塑料面板11、注塑件12接触处迅速熔化，继而粘接在塑料面板11与注塑件12之间，震动停止，塑料面板11、注塑件12同时在一定的压力下冷却定形，便达成塑料面板11与注塑件12之间的焊接，实现了塑料面板11与注塑件12之间的连接相固定。其中，配合于塑料面板11的注塑件12是一件直接注塑成形，当然，也可以是多件注塑件组合在一起；注塑件12采用完整贴附在塑料面板11的下表面，当然，也可以部分贴附在塑料面板11的下表面。这种椅板1采用相同材料、不同工艺特点的结构形式，可以最大限度的发挥塑料挤出、吸塑和注塑各自结构的优势，相互弥补不足。
本发明的椅板1，塑料面板11是塑料挤出板，其表面的形状和大小可以根据实际要求制作，而不需要像塑料件一样要昂贵的设备和模具，而且表面一体成型，平整性好，颜色多样，多层材料复合，表面硬度高，容易实现薄壁大件，表面没有注塑件的缩水、流痕等缺陷。塑料面板11由吸塑或直接成形加工而成，可以是单层的，也可以是多层的，塑料板厚度为0.3毫米至4毫米之间，例如可以使用的材料是ABS、PP、PS单层或PMMA+PS、PC+PS多层共挤等。运用多层共挤的特点，可以在成本变化不多的前提下，提高椅板1表面的硬度、耐磨性、耐候性，拓宽产品的使用范围。塑料面板11的上表面做成平面，当然，也可以做成吸塑和注塑所能的任意曲面，使得产品的形状多变，具有更广的使用范围。在塑料面板11的上表面还可以设有以印刷方式制成的纹路或图案构造，或者复合有含有纹路或图案构造的薄膜层，比如在面板的表面可以用印刷的方式产生各种木纹、大理石等天然材质的颜色，也可以复合具有各种木纹、大理石等天然材质颜色的薄膜。在塑料面板的上表面还可以设有由转印薄膜产生在其上的纹路或图案构造，比如在面板的表面可以复合具有各种木纹、大理石等天然材质颜色的转印薄膜，转印后去除薄膜，喷涂热固化或光固化的光油，增加表面的硬度和耐候性。
本发明的椅板1，注塑件是一件直接注塑成形，当然，根据需要也可以是多件注塑件组合在一起。注塑件可以是多件组合，使得注塑件的零件规格变小，从而降低设备和模具的费用，避免大尺寸的塑料件结构；注塑件形式多样，尺寸精度高，可以设计加强筋，焊接后提高复合板强度。
如图6至图7所示，椅背2包括塑料面板21、注塑件22、内埋加强件23，注塑件22上一体注塑成形有若干向上凸起的筋条221，筋条221顶部的与塑料面板21的下表面的接触处设有若干可在超声波焊接时熔融在面板21与注塑件22之间而使面板与注塑件连接在一起的小凸条(图中未示出)；塑料面板21为曲面形状，内埋加强件23用于实现与椅架3的连接。
实施例二，参见图8所示，本发明的一种超声波焊接结构的塑料复合板，是使用在座椅上，与实施例一的不同之处在于，面板的表面设有印刷层112，印刷层112为采用印刷方式直接印制在面板表面的纹路或图案构造。
实施例三，参见图9至图10所示，本发明的一种超声波焊接结构的塑料复合板，是使用在座椅上，图9给出了另一种结构座椅的构造示意图，该座椅包括一椅架30、装在椅架30上的椅板10和椅背20，椅板10、椅背20均为超声波焊接结构的塑料复合板。
其中，椅板10包括塑料面板15、注塑件16和内埋加强件17；塑料面板15为直接挤出成形或挤出后吸塑成形制作而成的具有一定形状的单体结构，设有上表面和下表面；注塑件16的两侧上部一体注塑成形有若干向上凸起的筋条161，筋条161顶部设有小凸条或小凸点(图中未示出)，塑料面板15与注塑件16相联接时，是采用超声波焊接方式，筋条161顶部的小凸条或小凸点会熔融在面板15与注塑件16之间而使面板15与注塑件16相固定，内埋加强件17为两根单独的管件，内埋加强件17设在塑料面板15与注塑件16之间，一方面起到增强椅板10的作用，另一方面也起到便于与椅架30相连接的作用。
实施例四，参见图11、图12所示，本发明的一种超声波焊接结构的塑料复合板，包括塑料面板41和注塑件42，塑料面板41为直接挤出成形或挤出后吸塑成形制作而成的具有一定形状的单体结构，设有上表面和下表面；注塑件42在其两侧分别一体注塑成形有若干向上凸起的筋条421，筋条421顶部的与塑料面板41的下表面的接触处设有若干可在超声波焊接时熔融在面板41与注塑件42之间而使面板与注塑件连接在一起的小凸条422；
塑料面板41的周边与注塑件42的对应周边重合相固接，塑料面板41的下表面与注塑件42的对应筋条421通过超声波焊接结合成一体。
实施例五，参见图13、图14所示，本发明的一种超声波焊接结构的塑料复合板，包括塑料面板51和注塑件52，注塑件52一体注塑成形有若干向上凸起的筋条521，筋条521顶部的与塑料面板的下表面的接触处设有若干可在超声波焊接时熔融在面板与注塑件之间而使面板与注塑件连接在一起的小凸点522；而在塑料面板51与注塑件52之间还设有内埋加强件53，内埋加强件53为单独的两条框，由管件构成，当然也可以由型材构成，内埋加强件53是设在复合板的两侧。通过采用超声波焊接，筋条521顶部的小凸点522会熔融在面板51与注塑件52之间而使面板51与注塑件52相固定，从而构成复合板。
实施例六，参见图15、图16所示，本发明的一种超声波焊接结构的塑料复合板，包括塑料面板61和注塑件62，注塑件62，注塑件62一体注塑成形有若干向上凸起的筋条621，筋条621顶部的与塑料面板的下表面的接触处设有若干可在超声波焊接时熔融在面板与注塑件之间而使面板与注塑件连接在一起的小凸点或小凸条(图中未示出)；通过超声波焊接，筋条621顶部的小凸条或小凸点会熔融在面板61与注塑件62之间而使面板61与注塑件62相固定，从而构成复合板。
在这种结构中，注塑件62为四件注塑成形的单体结构6201、6202、6203、6204组合在一起，注塑成形的单体结构6201、6202、6203、6204围成一框的形状来构成注塑件62，因而注塑件62贴附于塑料面板下表面的一部分，这样，可以使得注塑件的零件规格变小，从而降低设备和模具的费用。
实施例七，参见图17、图18所示，本发明的一种超声波焊接结构的塑料复合板，包括塑料面板71、注塑件72、内埋加强件73，内埋加强件73为管件或型材构成的单独的
形的框，内埋加强件73设在塑料面板71与注塑件72之间，注塑件72一体注塑成形有若干向上凸起的筋条721，筋条721顶部的与塑料面板的下表面的接触处设有若干可在超声波焊接时熔融在面板与注塑件之间而使面板与注塑件连接在一起的小凸点722；通过超声波焊接，筋条721顶部的小凸点722会熔融在面板71与注塑件72之间而使面板71与注塑件72相固定，从而构成复合板。
在这种结构中，注塑件72为二件注塑成形的单体结构7201、7202组合在一起，注塑成形的单体结构7201、7202所构成的注塑件贴附于塑料面板下表面的全部，同样，由于采用二件注塑成形的单体结构7201、7202来构成注塑件72，可以使得注塑件的零件规格变小，从而降低设备和模具的费用。
Claims (10)
1.一种超声波焊接结构的塑料复合板，其特征在于：包括：
塑料面板，为直接挤出成形或挤出后吸塑成形制作而成的具有一定形状的单体结构，设有上表面和下表面；
注塑件，为直接注塑成形制作而成的且配合于塑料面板形状的一个或多个单体结构，其上部与塑料面板的下表面的接触处设有若干可在超声波焊接时熔融在面板与注塑件之间而使面板与注塑件连接在一起的小凸点或小凸条；
塑料面板的周边与注塑件的对应周边重合相固接，塑料面板的下表面与注塑件的对应凸点或凸条通过超声波焊接结合成一体。
2.根据权利要求1所述的一种超声波焊接结构的塑料复合板，其特征在于：所述的注塑件为直接注塑成形的单体结构，注塑件贴附于塑料面板下表面的全部或贴附于塑料面板下表面的部分。
3.根据权利要求1所述的一种超声波焊接结构的塑料复合板，其特征在于：所述的注塑件为多件注塑成形的单体结构组合在一起，注塑件贴附于塑料面板下表面的全部或贴附于塑料面板下表面的部分。
4.根据权利要求1所述的一种超声波焊接结构的塑料复合板，其特征在于：所述的注塑件上部还一体注塑成形有若干向上凸起的筋条，筋条顶部的与塑料面板的下表面的接触处设有若干可在超声波焊接时熔融在面板与注塑件之间而使面板与注塑件连接在一起的小凸点或小凸条。
5.根据权利要求1所述的一种超声波焊接结构的塑料复合板，其特征在于：所述的塑料面板为吸塑或直接成形加工而成的单层体或多层体，塑料面板的上表面为平面或曲面。
6.根据权利要求1所述的一种超声波焊接结构的塑料复合板，其特征在于：所述的塑料面板的上表面还设有以印刷方式制成的纹路或图案构造；或由转印薄膜产生在其上的纹路或图案构造，纹路或图案上还喷涂有热固化或光固化的光油。
7.根据权利要求1所述的一种超声波焊接结构的塑料复合板，其特征在于：所述的塑料面板的上表面还复合有含有纹路或图案构造的薄膜层。
8.根据权利要求1所述的一种超声波焊接结构的塑料复合板，其特征在于：所述塑料复合板的塑料件和面板的四周重合边通过焊接或胶水连接成一体。
9.根据权利要求1所述的一种超声波焊接结构的塑料复合板，其特征在于：所述的塑料面板与注塑件之间还设有内埋加强件，所述的内埋加强件包括由管件或型材构成的封闭的框或U形的框和衬在复合板板体角部的加强件；所述的衬在角部的加强件为五金件或塑料件。
10.根据权利要求1所述的一种超声波焊接结构的塑料复合板，其特征在于：所述的塑料面板与注塑件之间还设有内埋加强件，所述的内埋加强件为单独的五金件、管件，或管件或型材构成的单独的两条框或II形的框或H形的框。
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