1 铆接原理和应用

热铆/铆接是一种连接两个甚至多个零件的连接工艺，其中1件要求是热塑性材料，其余件可以是金属或者非金属件。通过超声波、热气、热模或者红外，加热软化塑料铆柱（达到玻璃化转变温度Tg以上），再通过治具铆头对铆柱施加压力并成型，从而压紧连接件。

热铆工艺经济性好，适合大批量生产，广泛应用在汽车零部件、通讯元器件、医疗和消费电器领域。铆接常见的材料，如PC、PA加玻纤、PP、PS和ABS。

图1手机塑料外壳与金属电池夹的连接

图2PCB板与支架的连接

图3PCB板与外壳的连接

不含玻纤的塑料非常适合采用铆接工艺，容易获得良好的外观和强度，工艺调整窗口较宽。

对于含有玻纤的塑料，需要精细设定参数以达到适合的温度范围。如果是热铆，要求温度控制在±10°的范围内。如果温度过高，玻璃纤维从塑料中析出，导致粘料和粗糙的表面。如果温度较低，导致裂纹和冷成型。

2 常见的铆头设计

铆柱直径越小，越容易充分加热，焊接时间也较短。而铆柱直径越大，容易导致表面过热而里面还是冷的，从而引起外观不良、裂纹或者强度不足问题。因此，对不同直径的铆柱，我们采用不同的设计。

圆头铆接，用于直径较小的铆柱

双圆头铆接，适合直径中等大小的铆柱

管状/空心铆柱，适合外径较大的铆柱

管状/空心铆柱，适合外径较大的铆柱

埋头/沉头铆接

翻边铆接

3 铆点设计参考

3.1圆头铆接A-大轮廓

·        适合直径小于6mm的铆柱

·        可应用在含有33%玻纤的塑料铆接

·        同样适合于容易降解材料的铆接

·        圆头铆接有大小两种轮廓，该设计属于大轮廓，强度大但是焊接时间较长（相比小轮廓）

3.2 圆头铆接B-小轮廓

·        适合直径小于6mm的铆柱

·        可应用在含有33%玻纤的塑料铆接

·        同样适合于容易降解材料的铆接

·        圆头铆接有大小两种轮廓，该设计属于小轮廓，焊接时间短

3.3 双圆头铆接A-大轮廓

·        适用于直径大于2mm的铆柱

·        非常适合低密度不耐磨的材料铆接

·        熔化凝固的材料集中在焊缝正上方

·        铆柱和模具铆头的对中精度尤其重要

·        治具设计时，要考虑X-Y方向的微调机构，以获得完美的铆点形状

·        铆点形状类似于铆钉，外观漂亮

3.4 双圆头铆接B-小轮廓

·        适用于直径大于2mm的铆柱

·        非常适合低密度不耐磨的材料铆接

·        熔化凝固的材料集中在焊缝正上方

·        铆柱和模具铆头的对中精度尤其重要

·        治具设计时，要考虑X-Y方向的微调机构，以获得完美的铆点形状

·        铆点形状类似于铆钉，外观漂亮

3.5 管状/空心铆点

·        适用于直径大于4mm的铆柱

·        不需要熔化大量的塑料，也能获得高强度的铆点

·        可避免铆点背面缩痕

·        因为中空，所以可以用自攻螺丝修复连接

3.6 滚花铆接

·        使用滚花铆点的一个主要原因是美观，而不重点关注强度

·        滚花的形式根据需求设计

3.7 平头/埋头铆接

·        用于要求平面无凸起的表面

·        需要连接件有足够的厚度以形成强壮的连接

·        铆柱的体积非常重要，以保证每次焊接完成是一致的平面