本章目的：了解塑膠件熱熔裝配方式的設計要點。
1.熱熔的概念和原理
熱熔是塑膠件與塑膠件或與其他零件，如金屬件、印制電路板等進行裝配的一種方法。熱熔的原理：在塑膠件上有稱為熱熔柱的局部凸起，在需裝配的零件上有對應的孔，熱熔柱穿過孔，通過加熱使熱熔柱熔化再成型，從而將另一個零件緊固。根據加熱方法的不同，熱熔可分為熱風熱熔和脈沖熱熔兩種。
1.1 熱風熱熔
熱風熱熔是通過熱風機產生熱風，熱風將塑料上預留的熱熔柱、肋、筋等加熱到塑料玻璃化轉化溫度（Tg)之上使之軟化，通過冷焊頭對塑料施加壓力使其再成型，然后冷卻到Tg之下，從而形成對另一個零件的永久性固定，如圖3-89所示。
1.2 脈沖熱壓
脈沖熱壓是利用變壓器產生一個低電壓的大電流，通過焊頭令其迅速發熱，熱焊頭將塑料加熱到Tg之上使之軟化，施加壓力再成型，然后通過冷氣將塑料冷卻到玻璃化溫度之下，從而形成對另一個零件的永久性固定，如圖3-90所示。
//和超聲波焊接的區別在於，超神波熱熔加熱焊頭，超聲波焊接加熱塑料。
2.熱熔的優點
相對於其他塑料裝配方法，熱熔具有以下優點：
>結構簡單，僅僅利用塑料自身特性即可實現裝配。
>無須添加任何粘合劑、溶劑、填料，不需要額外的緊固件。
>適用於塑膠件與其他不同材質之間的固定與裝配。
>通過使塑料加熱軟化的方式避免應力的產生。
>大多數的熱塑性塑料，包括PC、ABS、PPO、PBT以及玻璃纖維增強塑料(如PA66 +30%玻璃纖維）均可熱熔；超聲波熱熔（脈沖熱熔）不能熱熔玻璃纖維增強塑料。
>玻纖增強塑料熱熔時不會發生脆化。
>產由於是局部加熱，不會對產品中的其他電子元器件造成損壞。
>適用於長期振動工作環境下零部件的固定與裝配。
>生產效率高，可同時熱熔多個點或者多個零件，例如在通信行業最多可一次性熱熔200個點，適合大批量、低成本生產。
>熱熔加工過程無振動、無污染、無噪聲，環保、節能、快速、高效。
正因為熱熔的這些優點，熱熔獲得越來越多的關注，目前熱熔廣泛應用於汽車、通信、玩具、航空、醫療以及消費類電子等領域，如圖3-91所示。
3.熱熔的類型
根據熱熔柱形狀的不同，熱熔可分為以下類型。
3.1 實心熱熔柱熱熔
實心熱熔柱熱熔是最常見的熱熔類型。合理設計熱熔柱可達到自動對齊並定位功能，簡化裝配工序，熱熔過程簡單高效。實心熱熔柱尺寸一般不大於塑料壁厚的2/3,最大不超過3mm。尺寸過大一方面容易造成塑膠件表面縮水，另一方面會因為厚度過厚而不易加熱軟化，因此實心熱熔柱熱熔常用於對固定強度要求不高的場合。
按照成型鉚頭的形狀，實心熱熔柱熱熔可分為半圓頂形鉚頭熱熔和雙半圓頂形鉚頭熱熔兩種。
3.1.1 半圓頂形鉚頭熱熔
半圓頂形鉚頭熱熔如圖3-92所示，具有以下特點:
>適用於熱溶柱直徑小於1.6mm時。
>較小的熱熔柱更容易加熱軟化，熱熔周期較短。
>在普通的加工條件下可獲得完美對稱的鉚頭。
>熔點溫度較高的半結晶塑料，如PA66+30%玻璃纖維，建議采用這種方式。
>含有研磨劑的塑料建議采用這種方式。
>容易降解的塑料建議采用這種方式。
3.1.2 雙半圓頂形鉚頭熱熔
雙半圓頂形鉚頭熱熔如圖3-93所示，具有以下特點：
>適用於熱熔柱直徑大於1.6mm時。
>低密度無研磨劑的塑料建議采用這種方式。
>可以以最容易和最快速的方法熱熔大量的塑料。
>熱熔焊頭的對齊非常重要。
>類似於拉釘裝配，提供了非常美觀的外觀。
3.2 沉孔熱熔
當產品外形有平整度要求或有其他裝配要求時，常常要求熱熔后成型鉚頭不能突出於表面，此時可將被緊固零件對應孔設計成沉孔，如圖3-94所示。沉孔熱熔具有以下特點：
>適用於熱熔后裝配平面有平整度要求時。
>要求被緊固零件有充足厚度以進行沉孔設計。
>熱熔柱的體積很重要，需確保不會超過沉孔容納的上限。
3.3 肋條形熱熔柱熱熔
將實心熱熔柱設計成肋條形可提髙緊固強度，如圖3-95所示。肋條形熱熔柱熱熔具有以下特點：
>適用於裝配空間有限，但對緊固強度要求較高的場合。
>熱熔焊頭及工藝比較復雜。
3.4 空心熱熔柱熱熔
為保證熱熔質量，必須確保熱熔柱在再次成型前必須完全軟化，較小直徑的熱熔柱相對較大直徑的熱熔柱更容易軟化。當實心熱熔柱外徑大於4mm時，熱熔柱就不容易加熱軟化或者加熱時間變長，此時可將熱熔柱設計成空心，可以在較短的時間內加熱軟化較多的塑料。空心熱熔柱的熱熔方式類似於實心熱熔柱熱熔，但緊固強度遠大於實心熱熔柱，如圖3-96所示。空心熱熔柱的壁厚在0.75〜2mm之間，1.25mm的壁厚適用於大多數的場合。
空心熱熔柱熱熔具有以下特點：
>適用於熱熔柱直徑大於4mm時。
>空心熱熔柱內外側同時加熱，加熱速度快，成型更均勻。
>緊固強度較高。
>外形美觀漂亮。
>當需要拆卸時，可使用自攻螺釘進行替換。
>塑料背面不會產生縮水缺陷，當產品外觀要求時，建議采用這種方式。
3.5 折邊熱熔
折邊熱熔是將肋條形熱熔柱放置於被緊固零件的邊沿或周圍，加熱使其折邊軟化，利用焊頭將其翻卷，從而將另一零件緊固，如圖3-97所示。
折邊熱溶具有以下特點：
>適用於被緊固零件是長條形、沒有足夠空間開孔時。
>適用於被緊固零件因為強度等原因不能開孔時。
>適用於因為空間限制無法用其他方式進行熱熔或者無法用其他裝配方式時。
>不會破壞被緊固零件的完整性。
4.DFMA的運用
DFMA學以致用,事前遵循，事后補缺。
//熱熔的結構相對簡單，但需要依據設計要求和設備廠家的不同而選擇合適的結構，必要時可以向設備廠索要熱熔設計指南（專業設備配合專業結構效果最好）。