木塑复合板材的超声波直角焊接性能试验1)

周一龙 赵 辉 祝虹媛

(东北林业大学，哈尔滨，150040)

木塑复合材料(Wood－Plastic Composites，缩写为WPC)，在美国材料试验协会标准(ASTM)中给出的定义是:一种主要由木材或者纤维素为基础材料与塑料(也可以是多种塑料)制成的复合材料[1]。木塑复合材料是一类主要由热塑性聚合物基质和大量木质纤维填料及少量助剂组成的新型材料，其材料结构、表面性质、热性质和熔体的粘结性等对其连接性能有显著影响，与木材和塑料的连接方式有所差别。为解决目前木塑制品采用螺栓连接出现的如连接效率不高、强度不大等问题，笔者利用超声波的高频振荡原理，对木塑复合材料焊件的接头进行局部加热和表面清理，然后对其施加压力实现焊接。由于超声波焊接时不需要外加热源，具有不受焊接性的约束，没有气、液相污染等，且焊接速度快，质量好，因此具有良好的工业应用前景[2]。

笔者在前期木塑板材搭接超声波焊接试验中，焊件连接处的强度超过了材料本体的抗拉强度，但并没有对板材的直角连接进行相关的试验和研究[3]。本文应用超声波焊接技术，采用目前应用较多的挤出工艺生产的复合材料作为超声波焊接焊件材料，结合木塑复合材料具有加工周期短、效率高、成型工艺简单等优点[4]，对木塑板材进行了两焊件相互垂直的直角焊接，以确定合理的焊接工艺参数，为木塑窗等的超声波焊接提供参考。

1 试验方法

1.1 试验原料

采用PP(聚丙烯)36%、木粉60%、MAPP(马来酸酐接枝聚丙烯)4%共同混粉挤出的截面尺寸为4 mm×40 mm的木塑条料。……