塑料熔接技术范文

导语：如何才能写好一篇塑料熔接技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：脊柱结核；骨颗粒植入；内固定

脊柱结核在骨关节病发病率中占比例最高，据有关资料统计高达50%[1]。脊柱结核易造成脊柱后凸畸形，压迫脊髓和马尾神经残率高。在正规化疗的基础上，外科治疗对促进结核治愈或静止，缩短治疗周期，得到广泛的认可[2]。笔者自2010年9月～2014年9月共收治胸腰椎结核（累及1-2椎体）16例，采用一期病灶清除，链霉素粉伴骨颗粒植入融合内固定治疗，取得满意的疗效，报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 本组16例，男9例，女7例，年龄35～70岁，平均52.5岁。胸椎结核（T11-12）3例，腰椎结核（L1-5）13例，单椎体5例，2-3个椎体11例，不同程度地表现患部疼痛，神经根受压或脊髓受压症状。入院后行常规X线、CT及MRI检查，可见病变椎体，椎间盘破坏和椎旁脓肿，部分有死骨形成。所有病例都行抗痨治疗3w以上，血沉下降，纠正全身贫血及低蛋白症情况，改善中毒症状后行手术治疗。

1.2方法 全麻下进行病灶侧入路，透视下定位，清除椎旁脓肿，直视下彻底清除病灶，充分减压，取髂骨或自体骨制成骨1.0×1.5cm3骨颗粒，用1.5g链霉素粉拌匀，含异烟肼生理盐水冲洗创面，置入螺钉，将准备好骨颗粒置入两椎体间病灶清除处，上棒后夯实加压，寒性脓肿处清理干净后置引流管和冲洗管，逐层缝合。

2 结果

术后患者疼痛明显好转，能达到立竿见影的效果。所有患者经1～2年的随访，拍片复查见椎体骨性融合良好，无窦道形成，结核无复发。

3 讨论

3.1脊柱结核主要累及椎体椎管引起神经受压症状，我科治疗成为首选，一般认为结核病灶清除，植骨，内固定是安全有效的。本组病例病程一般较长，有3～5年病史，来就诊时一般体质较差，不同程度存在有结核中毒症状，如低烧，贫血及低蛋白血症等。这些症状术前一定要行纠正，控制感染，（B>9～10g/L，白蛋白>40g/L，血沉20min/h左右）方可手术。

3.2脊柱结核易造成椎体塌陷和破坏，使脊髓受压，严重的可导致脊柱后凸畸形，甚至可造成瘫痪。所以手术固定是十分必要的。矫正畸形并稳定脊柱，促进脊髓神经功能的恢复[3]。并恢复脊柱的正常负重中的生物力学强度。

3.3清除病灶，彻底清除病灶对患者的治疗相当重要，将炎性组织、坏死组织彻底刮除，如有病灶内容物突入椎旁压迫神经，注意行彻底椎管减压处理，病清除坏死骨周围硬化骨质部分，使之骨创面渗血，然后将带链霉素粉拌匀的骨颗粒植入，夯实并利用钉棒系统加压处理，以免小骨块掉入椎管内，置引流管引流，术后嘱患者卧床休息1～2个月，以确保植骨融合。

参考文献：

[1]徐振文，罗敏，等.椎间植骨融合内固定治疗脊柱结核的临床观察[J].中国骨与关节损伤杂志，2013， 28（9）：889.

篇2

[关键词]超声波焊接；光学防抖；激光焊接；手机模块

中图分类号：TG4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）02-0000-01

Ultrasonic plastic welding applications in optical anti shake system

Li Chang Yi

（Dongguan Nancheng Xinkecidian Products Co Ltd Guangdong Dongguan Nancheng District Hongyuan Industrial Zone Xinkecidian products factory 523087）

[Abstract]Ultrasonic welding is now used in industry more and more widely，this paper introduces the principle of ultrasonic welding，and combined with concrete examples，study the application of ultrasonic welding system in optical anti shake.

[Key words]Ultrasonic welding；Optical anti shake； Laser welding，phone module

1 前言

超声波焊接是一种快捷，干净，有效的装配工艺，用来装配处理热塑性塑料配件的方法。目前超声波焊接被运用在塑胶制品与之间的粘结，塑胶制品与金属配件的粘结及其它非塑胶材料之间的粘结。它已经取代了溶剂粘胶机械坚固及其它的粘接工艺，例如用502胶水，成为一种先进的装配技术。超声波熔接不但有连接装配功能，而且具有防潮、防水的密封效果。超声波焊接的优点：1.超声波熔接不会产生如化学药剂之毒性，属于安全的熔接加工，符合节能环保；2.无需装备散烟散热的通风装置 3.不消耗大量热源，成本低，效率高 4.容易实现自动化生产5.无须添加任何粘剂，操作简单快捷，焊接速度快，焊接强度高，粘接牢固6.焊点美观，产品表面无伤痕，可实现无缝焊接，焊接效果好，防潮防水，气密性好。

2. 超声波焊接的原理

2.1 超声波焊接装置

超声波是与频率（声音的振动）有关，是超出人的听觉以外的，高频振动，是超出人类听觉范围（20HZ-20000HZ）的音波。超声波焊接装置是通过一个电晶体功能设备将当前50/60Hz的电频转变成20KHz或40KHz的电能高频电能，供应给转换器。转换器将电能转换成用于超声波的机械振动能，调压装置负责传输转变后的机械能至超声波熔接机的焊头。焊头是将机械振动能直接传输至需压合产品的一种声学装置。振动通过焊接工作件把振动频率传给塑胶组件，通过20000次/秒的高频振动，高速热磨擦产生热能使塑胶和金属熔融而结合， 振动会在熔融状态物质到达其介面时停止，短暂保持压力可以使熔化物在粘合面固化时产生个强分子键，整个周期通常是不到一秒钟便完成，但是其焊接强度却接近是一块连着的材料。

从超声波的工作原理我们可以知道，超声波的实际功率并不大，工作时间短，通常范围（0.05-1）秒，所以产生的热量有限，所以一般只适用于一些熔点较低（400℃ 以下）的材料，主要以热塑性的聚合物即塑料为主。超声波焊接材料的改性会影响超声波焊接质量，纤维等填料的加入能够提高高分子材料的硬度，有利于超声波的传递，在适宜的工艺条件下填料加入可以提高超声波焊接接头强度。

2.2 影响超声波熔接的能量的因素

影响超声波熔接的能量的因素如下：

* 1.气压 我们可以通过调压阀来调整，一般来说气压越大，能量越大；

* 2.下降速度 超声波熔接机上有相应的旋钮，一般来说，下降速度越大，能量越大

* 3.频率 超声波熔接机器都有固定的频率，频率越大，能量越大；

* 4.振幅 振幅的变化因素比较多，就一般来说，振幅的调整可以通过调幅器和焊头的设计来达到；

* 5.时间 我们可以调整焊接机的焊接时间，时间越长，焊接的能量越大；

* 6.保压时间 保压时间是在塑料熔化之后的保持气压的时间，时间越长，形成的焊点越稳定，变形越小；

2.3 焊接过程

如下图1所示，振动能量从焊头传递到工件，工件之间的摩擦产生的热量将工件熔接面熔化，从而焊接成一体。

2.4 焊接原理

超声波从焊头放出，超声波从焊头传送塑胶件，超声波传送到熔接面，分子之间因摩擦生热，熔接塑胶件。

2.5 焊接头的原理

焊接头其实是一件半波长的金属，使其传递超声波时，产生共振，将振动能量传递到工件上。焊接头的材料：钛合金，铝合金，合金钢。

2.6 超声波焊接机的工作原理图

电源主要作用是将工频50HZ的电源利用电子线路转化成高频（例如20KHZ）的高压电波。

换能器（TRANSDUCER）：电流经过换能器，令换能器内产生电磁振荡，再经过压电陶瓷片，令压电陶瓷片产生振动，振动经过金属头，传到调幅器。换能器主要作用是将电信号转换成机械振动信号。

调幅器（Booster）主要作用是放大振幅并耦合负载，将换能器传递过来的振幅进行放大，达到加工塑料件所需能量振幅，相当于加热的温度。

焊头（HORN）：焊头的作用是对于特定的塑料件制作，符合塑料件的形状、加工范围等要求。

3. 光学防抖

3.1 光学防抖原理

光学防抖是过镜头的浮动透镜来纠正“光轴偏移”。其原理是通过镜头内的陀螺仪侦测到微小的移动，然后将信号传至微处理器，处理器立即计算需要补偿的位移量，然后通过补偿镜片组，根据镜头的抖动方向及位移量加以补偿，从而有效地克服因相机的振动产生的影像模糊。

3.2 Module的结构

现在在很多手机里面具备光学防抖功能，在防抖系统里面的Module结构需要用到超声波塑料焊接技术。

现在从超声波焊接和激光焊接的效果对比，看哪一种焊接更适合塑料和金属的焊接。

手机Module的结构组成：

现在我们要求是把B-spring和Bottom焊接在一起。B-spring是0.05mm后的铜片，要通过Bottom上的PIN固定到Bottom上，示意图如下：

激光焊接是利用激光束优异的方向性和高功么密度等特点进行工作。通过光学系统将激光束聚焦在很小的区域内，在极短的时间内使被焊处形成一个能量高度集中的热源区，从而使被焊物熔化并形成牢固的焊点和焊缝。激光焊接是将高强度的激光束辐射至金属表面，通过激光与金属的相互作用，金属吸收激光转化为热能使金属熔化后冷却结晶形成焊接。

从上图可以看出，效果不明显，PIN已经烧焦了，影响外观和产品性能，因此激光焊接在这种焊接不可行。因此我们采用超声波焊接。

我们从设计开始：

具体尺寸

Total Boss height=CMT+1.38X

Boss Dia=X

CMT==Spring=0.05MM

X=0.25mm

Finished Height=0.375X=0.375X0.25=0.09MM

Finished Diameter=2X=0.5MM

Total Boss Height= CMT+1.38X=0.40mm.

用超声波焊接的效果很好，形状达到要求，没有变形，而且可以压紧弹片。

4. 结束语：

通过对比超声波焊接和激光焊接的效果，得出超声波更适合应用在塑胶和金属的焊接，解决了弹片与塑胶件装配的难题。

超声波焊接是熔接热塑性塑料制品的高科技技术，各种热塑性胶件均可使用超熔接处理，而不需加溶剂，粘接剂或其它辅助品。其优点是增加多倍生产率，降低成本，提高产品质量及安全生产。超声波焊接以其独有的优点，越来越受到焊接工业的喜爱。超声波焊接可以应用于塑料和金属的焊接，尤其是现在的塑料制品，大多采用超声波焊接，可以省去螺钉结构，让外观很完美，而且还有防水防尘的功能。随着超声波焊接研究的逐步深入，相信在不久的将来，将得到更充分的应用.

参考文献

[1]陈祝年.焊接工程师手册（第2版） 机械工业出版社2010-02-02.

[2]席细平，马重芳，王伟.超声波技术应用现状[J].山西化工，2007，27（1）：25-29.

[3]范百刚. 超声原理与应用[M].南京：江苏科学技术出版社，1984.

[4]李少先；热塑性塑料的超声波焊接[J]；塑料工业；1981年03期.

[5]ANSYS优化和设计在超声波焊接工装上的应用.2009-07-31.

[6]Patrick M. Cunningham， “Use of the Finite Element Method in Ultrasonic Applications”， Computer Aided Engineering Associates， Ultrasonic Industry Association Symposium June 2000.

篇3

【关键词】Moldflow；注塑模具；CAE技术

注塑模具是工业产品生产中重要的生产工具，随着注塑模具设计的不断发展和完善，其所设计和制作出来的塑胶产品也在电子、机械、建筑业、汽车等领域得到了广泛的应用。而随着产品设计水平越来越高，其对于模具的要求也越来越高，传统的注塑模具设计方法也已经无法满足对于塑胶产品质量的要求。而CAE技术的出现和应用极大的弥补了传统注塑模具设计的不足，以Moldflow为代表的模拟流动分析软件在新型注塑模具设计中有着重要的应用价值，能够动态的分布在注塑过程中的各个工艺流程，从而提高注塑产品的质量和生产效率。

1、注塑模具成型工艺的基本流程

注塑模具的制作一般可以分为三个阶段，分别为：（1）成型前准备，注射前的一系列准备对注塑模具影响重大，其准备工作有：对原材料工艺形成的检测如塑料色泽、热稳定性、粒度及均匀率、流动性等；物料预热和干燥；嵌件的预热；料筒的清洗；脱模剂的选用；（2）注塑模具成型过程，这个过程主要包含了原材料加热、塑化加压、模具内冷却等工艺；（3）塑件的后续处理，由于金属嵌件等的影响可能导致塑化不匀、结晶和冷却不匀等，因此结合塑件性质必须做后续处理，常见的有调湿处理、退火处理等。

2、Moldflow软件的应用

2.1 优化塑料制品

在Moldflow的辅助分析下，能够得到与塑料制件在实际应用时壁厚的最优参数，从而有效的提升塑料制品的结构稳定，并降低生产周期和成本，确保塑料制品实现充填完全的效果。

2.2 优化模具结构

通过Moldflow分析能求得最优化的浇口位置和数量，还能算出其冷却系统和流道系统，对磨具加工中各个系统的尺寸做优化分析，从而减少修模次数。

2.3 优化生产工艺参数

通过Moldflow还能得出注塑模具设计和生产中最优的模具温度、溶体温度、保压压力、注射压力、保压时间等，极大的提升注塑模具生产的质量。

3、实例应用分析

这里以一个简单的手机外壳为例分析其应用，通过成型前的准备和处理，然后分析不同的浇口数量和位置，对其制作中的压力、填充时间、气穴分布等进行调整，给出对应的解决方案。

3.1 成型前的准备

首先通过三维模型通过STL导入到Moldflow中，由于制品为手机外壳，厚度较薄，采用网络模型进行划分，采用默认的变长进行划分，且划分网格严格禁止出现重叠交叉，利用处理工具中的自动修补搜索网格中可能存在的交叉重叠问题，调整单元纵横比，并使得相交单元为0。一般来说网格的平均边长越小其匹配率和精度也就越高。

网格处理完成后设置工艺条件，考虑到塑料制品是手机，所以鉴于功能需求和应用要求尽量减少使用中的变形量，材料选择采用ABS+PC合成材料，塑料模具的表面温度设为80℃，溶体温度为260℃，其他参数采用默认值。

浇口数量和位置分析，选用Moldflow中浇口位置和分析功能来进行分析，从而得出最佳的设置。浇口数量和位置分布不同，融化的胶体流动的路径、路程以及阻力都是有区别的，综合考虑并分析产品的生产工艺、生产技术、外观以及成型问题，按照分析结果确定浇口位置和数量，结合手机模具制作选择了浇口为一、二和四三种注塑形式，浇口位置选择在塑件中部。

3.2 Moldflow流动模拟结果分析

对三种不同浇口数量的注射形式进行了分析，研究其对填充、保压和翘曲的影响，从而得出最佳的填充状态。

3.2.1 对填充时间的影响

填充时间可以通过熔体流动的前沿扩展来分析，并通过云文图的形式来更好的呈现出结果。如果云文图的间距非常的均匀，那么也显示熔体在流动中速度非常的稳定，塑件的填充也非常的平衡。而塑料的溶液到达型腔末端所用的最短时间和最长时间之间的差值也能直接反映出其在型腔流动中的不平衡程度，当然了时间差越大的表示也就越不平衡，因此尽量选择时间差较小的，从而在保持熔体在流动中保持平衡，采用Moldflow对三种不同方式的填充时间进行了分析。结果显示熔体充满末端时间单浇口的为1.02s，而双浇口为1.16s，而四浇口的则为1.30s。

3.2.2 对压力分布的影响

采用Moldflow对其压力分布进行了模拟分析，显示结果也能看出制品所受的压力分布和冲模压力的分布情况，在保压时，冲模的压力对于体积收缩率有较大影响，所以相对来说保压情况下模腔中的压力波动不大。模拟结果显示，单浇口这种情况下冲模压力的波动空间为（0～55.24）MPa，其在塑件的上端和浇口中间的小区域内的局部压力下降明显；而双浇口的压力波动为（0～49.56）MPa，其在塑件的上端区域变大较大，但是在浇口位置压力相对来说较为稳定，变化不大；四浇口的塑件在冲模压力变化为（0～45.22）MPa，和双浇口类似，但是上端区域的压力有一定变化，但是变化幅度较小。综合压力分布可知，压力变化相对较小且冲模压力较低的为四浇口，所以这种注塑形式下制品的体积收缩较小，且对于制品质量的也更加容易控制。

3.2.3 对气穴分布的影响

当来自不同方向的熔体流向同一个位置的时候就可能会导致气穴的产生，在塑件中气穴的出现和熔接痕一样会严重的影响制件的质量。为此采用Moldflow对其气穴分布进行了模拟，对三种注射情况进行了分析，结果显示三种情况下气穴出现的位置均可以排出，并不会影响塑件的外观。而其他位置的也能通过适当调整注塑时间、制件壁厚等来去除。

3.2.4 对溶接痕的影响

对熔接痕的模拟结果显示，单浇口的熔接痕是其中最多的，出现较多的部位分布为按键区域，此类熔接痕产生处理方式可以通过排出模板间隙中的空气来实现，尽管出现较大的熔接痕但不至于会困气；四浇口的注塑方式所产生的熔接痕数量显著降低，但是熔接痕的长度却比其他方式增长了很多，尤其是制件的中间部位，这个长度非常的唱，其存在极大的影响了制件的结构强度；双浇口的熔接痕较少，且多数出现在制件的内壁，所以并不会严重的影响制件的外观和结构质量。

3.3 结果分析

从填充时间、气血分布以及压力分布等给出了模拟分析，得出以下结论：单浇口不能满足外观要求，四浇口的制件结构性能不达标，所以综合分析采用双浇口的注塑方案，确保外观和结构质量的均衡。

4、结语

总之Moldflow是CAE技术中的关键软件，适当的应用该软件技术能够有效的提高注塑模具的质量和效率，通过计算机处理和分析准确的预测和估算注塑模具的压力、气穴分布和填充时间等，今早的发现设计中的问题，提高产品质量。

参考文献：

[1]曲海霞. 基于PROE的一模多腔注塑模具结构设计及Moldflow仿真分析[D].山东大学，2013.

[2]邱德琴. 基于Pro/E和Moldflow注塑模具设计与CAE实例分析[D].南京理工大学，2014.

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【关键词】顺序；注射模；热流道系统；浇口

一、介绍

浇注系统是热塑性塑料注射模中的一个至关重要的基本元素。它使熔融材料从注射剂喷嘴射出后顺利达到模具各型腔。而材料系统可以分为冷流道系统和热流道系统两种类型。

在冷流道系统中，熔融材料通过冷流道时，聚合物也会在零件中凝固，所以这些聚合物在注射过程中一定会随着零件一起被抽出。在热流道系统中，材料会沿着热流道板和热喷嘴循环流动，这就是所谓的热流道（内或外加热），它是通过电阻加热的，而原材料通过这种方式就可以保持需要的温度流过整个的流动长度。相对冷流道而言，热流道系统更昂贵和复杂，但是它也有很多的优势：浇注流道内的压力会更低；零件浇口的位置更加自由；不用设计杂质流道等等。

当我们使用常规注射时，熔融材料会从机器喷嘴自由循环，通过热流道，然后又同时或者稍微延迟一点流出热流道，经过不同的热喷嘴，然后开始填充模具。我们发现可以选择通过调整喷嘴的阀和密闭装置来修改顺序注射模里的喷嘴。通过一个合适的控制系统，这些阀在注射循环过程中的开关时间是可以控制的。这样就能实现在我们期望的时间里，材料能从喷嘴流入型腔，从而明显改善整个过程。

顺序注射成型的必要结构包括带阀和密闭装置的热流道浇注系统和控制阀开关的控制系统。这种控制系统既可以集成在注射系统里，也可以单独使用，它可以 通过液压或气压实现。因此，这种技术被用在要比传统工艺昂贵和复杂。如果浇注系统和阀控制能很好地被限定，那么通过顺序注射带来的优势，我们可以不只一次地证实顺序注射技术昂贵的成本和复杂程度。

通常，顺序注射是用来消除带有很多注射浇口的零件上的熔接线，或者是以获得充型饱满的零件。

当熔融聚合物在数个浇口的引导下流进模具时就形成了熔接线，在熔接线形成的地方，不同浇口的熔融聚合物会相互流动汇合。但是这些熔接线不是我们想要的，因为它们相互包含，也没有清晰可见的方向和比较差的机械性能。顺序注射可以通过选择每个浇口开和关的时间来控制阀口的状态。另外，通过不同的系统在注塑成型循环过程被开或关数次。为了消除由于填充带有多个浇口零件而造成的熔接线，型腔可以由单个的浇口填充，并且在熔融物从它们前面通过的时候，其余的浇口要打开。如果浇口能在塑料到达塑料它时打开的话，就可以避免流动时发生碰撞，也不会发生熔接线。

填充结果与只有一个中间浇口的填充形式的结果相似，但是压力更低，填充零件的均匀性更好。

二、顺序浇注系统和传统浇注系统的模型比较

浇口的数量与材料的流动长度直接相关。流动的长度越长，填充时所需的压力就越高。因此，确定最佳的浇口数量时，要考虑它的几何形状及尺寸，为了注射成型时保证型腔压力在允许的范围内。另外，材料的其它成型特性，比如说收缩率，就取决于型腔压力的分配。所以，在填充环节，压力必须合适地从浇口传递到零件的每一个点。通过这种方法可以控制不同尺寸的收缩率相同。

通过模拟软件，可以实现对不同浇注系统可以设计方案的分析，从而进一步明确一个或多个进浇口的位置。

1.所用的材料

被用于模拟测试的材料是聚丙烯。它是一种通常用于微小的填料充分的半结晶材料，例如用于汽车的内饰件。

2.工艺条件

为了比较所提出的不同的设计理论，我们对这种零件和材料的注射条件设立了一个统一的标准。

3. 结果分析

我们分析熔融状态的变化情况，熔接线与型腔压力水平和变化，是为了比较不同的情况下得出的结果。

4.传统浇注系统

所有的传统浇注系统都试图让每个进浇点填充得近似于零件的形状，也尽可能保证一致的填充形式，以使熔接线至少产生在不可见的区域和在零件的任意一点都能实现更好的融合。对于型腔形状很不规则，或者是零件厚度相差很大的情况，考虑到填充时的流动长度尽可能均匀地分配每个流道所必需的时间，所有的流道都必须平衡。

5.顺序注射模

顺序注射是为了实现持续填充零件，从一个浇口开始，然后当熔融物流过其它浇口之前，打开其余的阀浇口。在我们布置浇口位置时，注意到两浇口间的距离应该和侧浇口到零件一侧的距离接近。这个标准说明传统注射中浇口数量是否相同，关系到流动长度的增加。因此，在传统注射中，浇口必须被布置在不同的位置。

与传统注射相同，如果流动长度增加，型腔的最大压力也会增加。

当顺序打开阀浇口时，最大的流动速度会在最后一个阀浇口打开时出现，在这些阀浇口被打开之前，流速是最慢的。

在原料实际已经停止流动的这些浇口处，模具进浇口的压力几乎完全被传递，所以此处的压力值近似于材料到达模具入口处的压力。为了估计这种影响结果，可以采取打开后面阀门的同时，关闭另一些阀门。

通过对传统注射和顺序注射案例的比较，我们可以知道，如果两种方法入浇口的数量是一样的，那么顺序注射的流动长度会长些，而且型腔的最大压力也较高。顺序注射比传统注射更容易消除熔接痕，而且能获得更好更高的流动。

我们从中可以明白，顺序注射的优势就是可以减少熔接线甚至完全消除，并且熔融物流动更顺畅。

三、结论

为了最大限度地利用顺序注射技术，根据所用的工艺来设计浇注系统是必要的。采用传统浇注模具进行顺序注射时，型腔压力高于采用合适的顺序浇注系统。另外，传统浇注模具进行传统注射时，型腔压力高于采用合适的传统浇注系统。因此，只要设计的浇注系统的模具与所用工艺相匹配，我们就能得到最佳的结果。相反，如果我们设计模具时不顾及它是用于传统注射还是顺序注射的话，那得到的结果将不尽人意。

如果入浇口的数量相同的话，那么由于传统注射的流动长度短些，所达到的压力也会低些。为了在低于一个压力的条件下正常工作，顺序注射必须比传统注射设计更多的注射浇口。

参考文献：

[1] D. frankler，H. zawistonski.在注射模热流道.Rapra科技有限公司.2001

[2] J.罗特.特殊的注射成型方法.kunstoffe 87（1997）

[3] K. gauler.盖茨与阀门热流道系统.kunstoffe 87（1997）

[4] F. johannaber，注塑机，工业出版社，慕尼黑.1983

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【关键词】　光纤 熔接工艺 操作技巧

1　光纤的基本概述

光纤是传输信息的主要媒质，因此首先应对光纤的结构与分类、光纤的传光原理以及光纤的有关特性有所了解。

光纤的结构和种类：目前通信用的光纤是石英玻璃制成的横截面很小的双层同芯圆柱体。未经涂复和塑套时称为裸光纤，由于石英玻璃质地脆、易断裂，为了保护光纤表面，提高抗拉强度以便于实用，需要在裸光纤外面进行两次涂复而构成光纤芯线。包层的外面涂复一层很薄的涂复层，涂敷材料为硅酮树脂或聚氨基甲酸乙脂，涂复层的外面套塑，原料大都采用尼龙、聚乙烯或聚丙稀等塑料。

按照折射率分布不同分类：通常采用的是均匀光纤（突变型光纤）和非均匀光纤（渐变型光纤）。均匀光纤：光纤纤芯的折射率n1和包层的折射率n2都为一常数，且n1>n2，在纤芯和包层的交界面处折射率呈阶梯型变化。非均匀光纤：光纤纤芯折射率n1随着半径的增加而按一定的规律减小，到纤芯与包层交界处为包层的折射率n2，即纤芯中折射率的变化呈近似抛物线型。

按照传输的总模数分类：所谓模式是电磁场的一种分布形式。根据光纤传输模式数量，可分为单模光纤和多模光纤。单模光纤：纤芯直径很小约为4～10μm，理论上只传输主模一种模式，避免了模式色散，使得其传输频带宽，容量大，适用于大容量、长距离光纤通信。是当前发展趋势和研究应用的重点。多模光纤：在一定的工作波长下，有多个模式在光纤中传输。多模光纤剖面折射率的分布有均匀和非均匀的。均匀光纤传输性能较差，带宽较窄，传输容量较小。非均匀光纤频带较宽，容量较大，是目前采用较多的一种光纤型式。一般多模光纤指的是多模非均匀光纤。

2　光纤熔接工艺及技巧

光纤熔接一般主要采用熔接法，此方法的特点是节点损耗小、反射损耗大、可靠性高。光纤熔接时应遵循的原则：芯数相同时，要同束管内的对应色光纤；芯数不同时，按顺序先熔接大芯数再熔接小芯数，常见的光缆有层绞式、骨架式和中心管束式光缆三种；纤芯的颜色按顺序分为蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉、青。

光缆熔接工艺步骤：（1）开剥光缆，并将光缆固定到接续盒内。在固定多束管层式光缆时，各束管应依序放置，以免缠绞。光缆穿入接续盒后，固定抽带一定要压紧，否则有可能造成光缆打滚纤芯造成折断。注意不要伤到管束，开剥尺寸在1米左右，用酒精棉花将束管及纤芯上的油膏擦拭干净。（2）将不同管束，不同颜色的纤芯分开，分别套上热缩套管。使之在纤芯对接后保护纤芯接头的部分。（3）打开熔接机电源，选择合适的熔接方式。根据光纤类型设置熔接参数、预放电及主放电时间等参数。无特殊情况下，一般选择自动熔接程序。使用时要及时去除熔接机中的粉尘和光纤碎末。（4）制作光纤端面，端面的好坏直接影响接续质量。合格的光纤切割面平整光滑，无凹槽不坑洼。（5）裸纤的清洁，将棉花撕成小块，粘少许酒精，夹住已剥好的光纤，从中上部向头部顺势擦去，用力要适度。每次应使用棉花的不同部位和层面，可使棉花上的碎末不损失裸纤。（6）切割裸纤时先清洁切刀并调整切刀位置。切刀一定要摆放水平、平稳。切割动作要自然、平稳、勿重、勿轻。避免断纤、斜角、毛刺及裂痕等不良端面的产生。（7）将光纤放置在熔接机的V形槽中，注意盒上光纤压板和光纤夹具，要根据光纤切割长度设置光纤在压板中的位置，合上防风罩，按“熔接”键就可自动完成熔接。熔接完成后熔接机显示屏上会显示估算的损耗值。此时再按“熔接”键，熔接机会进行拉力测试，检测是否存在假接、假焊现象。（8）移出光纤，将热缩管放置裸纤部位，直至热缩管完全包住对接光纤的所有部分。轻轻地拉住已经焊接好的光纤两头，将热缩管放置到熔接机的加热器中，合上加热器盖子，按加热键。大约2分钟后，当加热器完成加热后，会发出长鸣音，加热完成。但需注意，不可立即取出热缩管，应当等加热器里的风扇将热缩管冷却之后方可取出。（9）盘纤固定，科学的盘纤方法可使光纤布局合理、附加损耗小，经得住时间和环境的考验，也可避免因积压、扭曲等造成的断纤。盘纤的半径越大，弧度越大，整个光纤线路的损耗就越小。所以，一定要保持一定半径，使激光在纤芯中传输时，避免产生不必要的损耗。（10）封闭托盘盒，在封闭托盘盒时，要注意光纤的位置，避免托盘盒盖在封闭的过程中压伤光纤。封闭托盘盒盖后，轻轻地将托盘盒放回相应的槽中，并且在外的光缆留有一定的余度，防止今后工作需要移出托盘盒时将托盘盒拉出太远，导致盒内光纤被拖伤。（11）固定光缆，光缆中有一根加强芯，其颜色为白色，相对其他光纤硬度较强。当所有光纤熔接完成后，将加强芯固定在电缆高度相应的位置。转紧螺丝，将其牢牢固定住，防止光缆抽动。

3　结语

随着时代的进步与发展、智能化变电站的普及，更多的光纤熔接会应用到我们的工作中来，我们工程技术人员只有不断地学习与实践，才能掌握好、应用好这么光纤熔接技术，为今后的电力行业发展与时俱进做好充分准备。

参考文献：

[1]杨淑雯.全光光纤通信网[M].科学出版社，2004.

篇6

关键词：PVDF；熔接承插；焊接

PVDF聚偏氟乙烯具有电绝缘性能和特殊的抗老化性能[1]，适合于在高电压场合长期使用，但用其制作的一些管道及管件壁薄，熔接时散热非常快，凝固时间很短，一旦熔接错误或失败将造成巨大的经济损失。本文结合某厂实际，采用熔接承插[2]的连接方式，探讨了PVDF管道的焊接工艺。

1 仪器设备

标准热熔机；台式钻床Z4120；MC尼龙钻孔夹具；红外线取暖器；手电钻；木工水平仪500X1；红外线测温仪CEM-DT-8812；温度计（0～100℃）；切管刀等。

2 PVDF管道与管件熔接

2.1 下料

使用切管刀进行尺寸下料，下料尺寸误差控制在±1mm范围内，在不影响使用及整体尺寸的前提下，可通过熔接的深浅来补充误差。

2.2 管道和管件固定

PVDF管道和管件固定前，需调节专用热熔夹具，使夹具导轨保持水平，并利用红外线测温仪检查热熔机的温控红绿灯开闭时的温度是否与热熔头温度要求（250℃～270℃）相符。

将PVDF管道和管件分别固定在专用热熔夹具上后，需锁紧固定螺栓，转动手轮使管道、管件熔接端面接触，利用手电筒目测熔接端面是否均匀，没有出现缝隙确定PVDF管道与管件等高同心后，再利用水平尺进行校验管道、管件是否水平，然后在拧紧固定螺栓过程中观察水平尺的变化，保证管道、管件在允许的水平偏差范围之内。

2.3 熔接

熔接前需测量工作范围内的环境温度，工作环境温度应控制在25℃以上。

熔接时通过专用热熔夹具手轮将管道与管件之间的间距调到可让热熔头自由进入，将热熔机放在管道与管件之间，公热熔头管件，然 后通过转动手轮使母热熔头套在PVDF管道上。达到加热时间后，再使热熔头与PVDF管道及管件分开，取出热熔头后使PVDF管道迅速插入PVDF管件，由管道与管件分开到承插完成熔痕外露在环境中的时间不能超过5s。

熔接完成后不能马上撤去手轮外力，要把持一段时间才可撤去，然后让管道、管件自然冷却。

3 PVDF管道与配水螺母熔接

3.1 钻孔

应根据标定的孔间距选择相应编号的钻孔模板，将管道放入钻孔夹具凹槽内，确保第一个钻孔相对于钻孔模板的位置正确，反复测量确定后，再固定钻孔模板，钻孔时要注意钻头的进给速度和最终深度，以确保管内无毛刺和钻头不伤及对面管壁。

3.2 熔接

熔接前将管道固定在专用熔接夹具上，并保持水平，可利用顶尖进行多点校验，如不水平，则应转动管道使各孔中心线在同一水平面。将夹具上固定配水螺母的滑块和固定管道用的定位座更换成标识为PVDF专用的的滑块、管道定位座，要待热熔机的温度达到要求后方可进行熔接。

熔接时先将配水螺母放置在滑块夹套内，滑块手柄向前使顶尖插入孔内，配水螺母凹面紧贴管道表面，调整凹面朝向使凹面与管道表面弧度完全吻合，并用夹套上的螺钉固定配水螺母，然后使滑块手柄退后，放下热熔机，让滑块手柄及热熔机手柄同时向前，使两热熔头同时分别紧贴配水螺母凹面与管道表面，配水螺母凹面及管道表面慢慢被热熔头熔化，待接触面有PVDF熔融体挤出后，马上停止压力，等待10s后再使两手柄迅速退后，将两热熔接触面分离，最后再迅速提高热熔机，滑块迅速向前，将配水螺母压在管道表面上，施加一定的压力，等待15s后再撤去压力，拧松夹套上螺钉，使滑块退后将夹套与配水螺母分离。

所有管道与配水螺母熔接后，母管须在夹具上自然冷却5min方可拆卸。冷却拆卸后可用手动钻配Φ6.5麻花钻将所有配水螺母内熔接处溢出多余的热熔胶钻出，以保证使用时水流畅通。

4 PVDF管道上熔接等电位螺母

熔接前安装好热熔机上的热熔头套件，注意锁紧用的固定螺丝为M6全丝，目的是利用全丝外露部分进行对孔定位。可用铅笔画出熔接位置中心，用手动钻钻出Φ6.5孔，并校验热熔机与热熔头温度要求是否相符。

熔接时可两人配合进行，一人通过对孔定位将热熔机上母热熔头紧贴管外壁，另一人将等电位螺母上的熔接面紧贴公热熔头，注意各弧面方向一致，热熔机一直保持水平，观察管面与等电位螺母熔接处均匀溢出热熔胶后，两人同时分开热熔机、配水螺母，后者将配水螺母迅速挤压到管道熔接处，弧面方向一致，挤压力度保持15s，注意由分开到开始挤压熔痕外露在环境中的时间不能超过5s。

5 结论

通过熔接承插的焊接工艺方法，使得PVDF管道焊缝质量得到提高，减少了管道制作出错率，降低了经济损失，并缩短了制作周期，满足了生产需要。

参考文献：

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关键词：城域网；光纤网；交接箱

中图分类号：TP393.1

1光缆交接箱技术以及要求

在整个规划设计中，设计者需要接触到的装置如下所示：

通信光缆交接箱（OCC）用于连接主干光缆、配线光缆及光分路器的接口设备。组成：0CC由箱体、内部结构件与工作单元、光纤活动连接器及备附件等组成。型式：0CC可以落地、架空、壁挂安装。

尾纤：一根一端带有光纤活动连接器插头的光缆。

跳纤：一根两端都带有光纤活动连接器插头的光缆。

适配器：使插头与插头之间实现光学连接的器件。

光纤连接分配装置：由适配器、适配器卡座、安装板或适配器及适配器安装板组装而成，供尾纤与跳线或两根跳线分别 插入适配器外线侧和内线侧而完成活动连接的构件。

光纤终接装置：供光缆纤芯线与尾纤接续并盘绕光纤的构件。

光纤存储装置：供富余尾纤或跳纤盘绕的构件。

熔接保护套管：对光纤熔接接头提供保护的材料或构件。

2光缆交接箱的安装位置的确定

2.1覆盖范围

光缆交接箱的设计和安装要对其位置进行充分的考虑，比如安装的位置可能是湖泊、街道、山区等很多种地形条件。在不同的地形条件下面交接箱的覆盖范围是不同的。比如在山区为50m，可能在街道市区就有几百米到上千米。总的来说，条件越不好的情况下覆盖范围越窄。所以在街道等地方安装交接箱可以不用密集。

2.2安全性考虑

光缆交接箱应该最好设立在比较安全并且维修很方便的地方，不能过于隐蔽。同时，还要兼顾到温度、湿度、腐蚀性等对交接箱所带来的影响。其中最关键的因素是安全和易于接入，稳定的路口是较好的选择。

光缆交接箱基座与其他管线及建筑物应该要留有一定的空间间隔，不能太近，在满足其他要求的情况下尽可能的远离不安全的地方。这个最小隔距应符合表管道专业要求。

2.3不同类型光缆交接箱的安装原则

光缆及尾纤、跳纤、适配器在光交接箱内路由走向及固定方式应敷设设计要求并符合交接箱厂品说明书的要求。

挂墙式光缆交接箱的安装，应坚实、牢固，交接箱底部距地面符合设计要求。

架空光缆交接箱应安装在H杆的工作平台上，工作平台的底部距离地面应≥3m且不影响道路通行。

落地式光交接箱的安装位置、安装高度、防潮措施等应符合设计要求。箱体安装必须牢固、安全、可靠，箱体的垂直偏差应≤3mm。

3光缆交接箱的基座安装要求

落地式交接箱安装位置的选择，应和交接箱基座、人孔、手孔配套安装。基座高度可根据各地区地势情况而定。一般防雨的高度300mm为宜。

3.1交接箱基座距离

交接箱基座距离人孔、手孔一般要求不超过10米，但必须要求铺设镀锌钢管或塑料管，不得采用小通道方式。

3.2交接箱基础浇筑

交接箱基础要求为10cm厚、150#的混凝土基础，浇基础前应清理杂物。

3.3交接箱基础砖砌体

砌体采用标号为100#的砂浆，砖砌体砂浆饱和度不底于80%，四周墙角、底边、窗口需要抹八字，墙体宽度为24cm。

3.4基座砂浆抹面

批荡在没有特殊的情况下一般采用标号为100#的砂浆，内批荡厚度达到1.5cm，外批荡厚度达到2cm，抹墙体要严密、贴实、光滑、不空鼓、无飞刺、无断裂。如井四周有泛水等特殊情况，要加大水泥标号和加厚外批或加防漏剂。

3.5基座预埋铁

穿钉的规格、位置符合设计规定，在交接箱的基座四角上有预先铸好的地脚螺丝（螺栓M12X30）用来固定交接箱。并在基座中央预留一个长方洞（822mm×622mm）作光缆的出入口。

4功能要求

4.1光缆的固定和保护功能

光缆引入OCC时，应有可靠的固定与保护装置，固定后的光缆金属拦潮层、铠装层及加强芯应可靠连接至高压防护接地装置，光缆开剥后应用塑料套管或螺旋管保护并固定引入光纤熔接装置。

4.2光缆纤芯的终接功能

OCC的光缆终接装置应便于光缆光纤与光缆光纤或尾纤的熔接、安装和维护等操作，同时应具备富余光缆光纤的储存空间。

4.3光纤熔接接头保护功能

光纤与光纤熔接后，接头部分应用熔接保护套管加以保护。

4.4调纤功能

通过跳纤和尾纤能迅速方便地调度光缆中光纤序号以及改变传输系统的路由，跳纤和尾纤长度应满足调纤操作要求。

4.5容量

无跳纤式OCC的容量以产品的最大“主干光纤容量/配缆光纤容量”表示，托盘式OCC的容量以产品的最大 “适配器端子容量”表示，在产品型号里明示。光纤的终端、熔接、存储在满容量范围内应方便地成套配置。

4.6光纤分路功能

OCC应有安装光分路器的区域，实现点到多点的光纤分路功能。光分路器在满容量范围内应方便地成套配置。

参考文献：

[1]李树平.光缆交接箱在移动城域传送网中的应用[J].电信工程技术与标准化,2008,5.

[2]徐晓冬.光缆交接箱的选择要求[J].视听界-广播电视技术,2006,1.

[3]苏剑钊.城域网中光缆交接箱与容量选择[J].电信技术,2004,7.

[4]苏剑钊.城域网中光缆交接箱建设的探讨[J].电信科学,2004,3.

篇8

关键词：新型管材；管道连接工艺

Abstract: This paper introduces new material of public and civil construction commonly used, describes their use range and some matters needing attention, and special connection technology are introduced.

Key words: new pipe; pipe connection technology

中图分类号：TS174.8 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

近年来随着社会发展，科技的进步，在有机化学工业的发展推动下，在国家政策的支持下，使得大批新型给水塑料管材及复合材料管材相继涌现。这些管材相当一部分带来了自己独特的施工新工艺，另外对于一些过去传统的管材如镀锌钢管、不锈钢管等，也创造了新的连接工艺。特别在公共和民用建筑方面，无论在管材的选择和管道施工工艺方面，都发生了很大变化。

1 新型管材及新工艺的选用

1.1镀锌钢管应用在建筑物内供水管道上已有近百年的历史，曾经用为一种给水主材广泛地应用地工农业及建筑内部各供水管道及消防管道，但由于镀锌钢管因其管材自身的缺陷，在使用中易产生腐蚀、生锈、结垢、泄漏及堵塞等弊病从而对水质造成严重的二次污染、水质恶化；另一方面因锈蚀渗漏破坏导致水资源的巨大浪费。同时，由于镀锌钢管要消耗大量的钢材，浪费大量能量，不利于国家以塑代钢的环保政策。各大城市（如北京、上海、广州等）先后颁文禁止使用镀锌钢管（在生活水管道上），大力提倡推广使用化学建材。

1.2近年来随着分子材料研究深入，发明了越来越多的新型材料，以塑料管材和复合管材表现最为特出，如硬聚氯乙烯（PVC-U）、聚乙烯（PE）、高密度聚乙烯（HDPE）、改性聚丙烯（PP-R）丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）、铝塑复合管（PEX-AL-PEX）、钢塑复合管（衬塑钢管或涂敷钢管等）、薄壁式不锈钢管等，它们表现出以下基本特点：

1)大多为塑料管材或复合式管材；

2)相比传统管材，重量轻、外形美观，产品内壁光滑，流水阻力小；

3)无毒、卫生，不易滋生细菌，不结垢；

4)安装简单、方便，工效比起传统管材有明显提高；

5)生产能耗低，耗用原材料少；

按管材划分：

a.金属管材 镀锌钢管、铜管、不锈钢管、球墨铸铁管。

b.塑料管材 UPVC排水管、PP-R给水管、ABS管、PE双壁波纹排水管、玻璃钢管道、PVC给水管、HDPE压力排水管等。

c.复合管材 衬塑钢管、涂敷钢管、铝塑复合管等。

1.3选用原则：根据建筑物的功能、性质、规格档次进行选用，按“技术先进、功能相符、价格适宜”原则选用。由于新型建筑管材大多采用热塑性塑料材料制成，故在考察和选用新型管材的时候，应注意从以下几个方面进行比较：a.耐温耐压能力 b.线性膨胀系数、膨胀力c.热传导系数及保温 d.壁厚、重量、水力条件 e.安装连接方式f.价格 g.寿命 h.卫生指标i..耐腐蚀性 j.管材尺寸范围 h..施工难易程度

1) 室外给水管一般采用球墨铸铁管、硬聚氯乙烯给水管（PVC）；

2)室内冷水管一般采用硬聚氯乙烯给水管（PVC）、PP-R给水管、铝塑复合管、钢塑复合管、交联聚乙烯管（PEX）；

3)直饮用水管采用薄壁不锈钢管、铜管、PP-R给水管；

4)热水管可采用不锈钢管、铜管、铝塑复合管（热水）；

5)室内排水管采用UPVC排水管、HDPE压力排水管、ABS压力排水管；

6)室外排水管采用UPVC超强筋管、PE双壁波纹管、玻璃钢排水管、球墨铸铁排水管。

1.4技术特点与注意事项

各种管道选择要从适用性、经济性、维护性、施工性能综合考虑，选择符合该工程特点的管材。以下为各类管材技术特点的简单比较：

对比上表，应注意以下几点：

a.给水管材耐压能力，特别应注意温度的变化会改变管道承压能力这一事实。

b.塑料管的线性膨胀系数比金属管的线怀膨胀系数大得多，明装管道注意设温度补偿装置。

c.采用卡套式安装的管道，应注意金属接头与管道匹配，施工安装应由专业人员进行，保证质量；采用热熔式安装或电熔合连接时，应使用专用工具进行。

d.给水系统中管道所处部位不同在施工安装中有不同特点，应根据管材的性能选用管道及连接方式。

2 管道的连接新工艺

传统管道的连接一般采用焊接、法兰连接、螺纹连接、承插连接，随着生产研究的深入，新材料的涌现，新的连接方式越来越多，如卡套式连接、热熔连接、橡胶圈接口连接、粘接连接、电熔合连接等。具体应采用何种连接方式，首先要看选择的管材，不同管材基本上有其固定的连接方式，如PP-R管一般采用承插热熔连接；φ200以下的PVC给水管采用粘接连接，φ200及以上的PVC给水管采用橡胶圈接口连接。其次比较使用的功能，在隐蔽、暗敷地方要求连接牢固、紧密，在明装场所考虑管道便于拆除维修。如铜管传统上使用气焊连接，连接很严密，但要更改变动不容易；现在DN50以下的可以采用通过专门的配件卡套式连接，在施工上更简单、方便，也便于以后维护。

2.1技术特点与注意事项

(1)卡套式连接

卡套式连接是一种较新型、简便的连接方式，由带锁紧螺帽和丝扣管件组成的专用接头而进行管道连接的一种形式。如现在广泛用于消防管道连接的卡箍就是其中一种，它利用机械液压滚动挤压方法，加工管道形成凹沟槽，两根独立的带槽管道，用橡胶垫片进行密封，依靠外置的螺栓卡箍外壳来联成。它对管材的强度要求较高，主要应用于金属管道或复合管道，

此连接方式简便，便于拆装，提高安装工效，降低了劳动强度，值得推广。

(2)热熔连接

利用热塑性管材的性质进行管道连接，热熔时采用专门的加热设备(一般采用电热式)，使同种材料的管材与管件的连接面达到熔融状态，用手工或机械将其压合在一起。这种方式结合紧密，安全耐用，避免了金属管件接头处水的跑、冒、滴、漏等现象。如PP-R管就是使用该种连接方式。

注意事项：熔接施工应严格按规定的技术参数操作,在加热和插接过程中不能转动管材和管件,应直接插入,正常熔接应在结合面有一均匀的熔接圈。

(3)橡胶圈接口连接

橡胶圈接口连接应用在大口径的给排水管上，一般要求管内压力不高（小于0.6Mpa），为柔性连接，它可以抗振动和防下沉，特别适宜埋地管道连接。

注意事项：施工时橡胶圈必须放正位置，在对口时管道要平直，防止因错口而损坏胶圈，造成以后渗漏。

(4)粘接连接

新型的塑料管材兴起带动了化学溶剂的研究，粘接连接广泛使用在塑料管材上，这是一种最简单、快捷的连接方式，但粘接连接的结合强度相对较差，一般只应用在压力较低、管径较小（≤DN150）的管道上。且粘结胶剂对管口的洁净要求高，在施工前必须清理干净，有油污的还需用专门清洁剂（如酒精）清洗。

注意事项：粘结牢固的时间严格按粘结胶剂要求时间进行，如PVC给水管的粘结牢固时间达到4小时，在该段时间不宜大力振动管道和严禁通水。

(5)电熔合连接

管件出厂时将电阻丝埋在管件中，做成电热熔管件，在施工现场时，只需将专用焊接仪的插头和管件的插口连接，利用管件内部发热体将管件外层塑料与管件内层塑料熔融，形成可靠连接，并结合专用数码记时器和安装指示孔等计时方式。热熔效果可靠，人为因素降到最低，施工质量稳定。另外安装时仅用电缆插头，可克服操作空间狭小导致安装困难的问题。

篇9

Abstract: The PE pipeline is based on high density or medium density polyethylene raw materials for the production of pipes in water distribution systems, water supply pipe is a new product, has become the field of pipelines "plastic steel" first choice tubing, which overcomes the galvanized pipe, cast iron pipe corrosion, scaling, the breeding of bacteria, short life. This paper introduces PE to the superiority of the pipe and its application in water supply project, elaborated the PE installation process to the pipe parameter control, puts forward the quality defects in construction, provides the reference for further application.

Key words: PE; pipes; pipe connections; hot-melt technique

中图分类号：TV674前言：

实践证明以PE为原材料的管材,质量可靠、运行安全、维护方便、费用经济、特别是PE给水管热熔工艺更适合管道的直埋、暗埋,有效地解决了接头渗漏的难题。

1 PE给水管道的优越性

1.1 优异的物理性能。中密度聚乙烯性能介于高、低密度聚乙烯两者之间，既保持了高密度聚乙烯的刚性、强度，也有很好的柔性、耐蠕变性，而且较高密度聚乙烯更有热熔连接性能优良的特点，有利于塑料管的安装。

1.2 耐腐蚀，使用寿命长，在我国大部分地区，地下水位偏高，土地湿度大，使用无缝钢管必须防腐及做安装阳纹外向锤炼，且寿命只有30年，而PE管可耐多种化学介质的侵蚀，不需防腐处理。此外，它也不会促进藻类、细菌或真菌生长，使用寿命达50年。

1.3 韧性、挠性好。PE管是一种高韧性管材、其断裂伸长率超过500％，对管基础不均匀沉降和错位的适应能力非常强，抗震性好，因此，最适宜于有地震危险地区，世界各地的实践证明PE管是耐震性最好的管道。另外，PE管的挠性是PE管可以盘卷（尤其是管径小的PE管），减少了大量连接管件。PE管的走向容易按照施工方法的要求进行改变。在施工时，可在管子允许的弯曲半径内绕过障碍，降低施工难度。

1.4流通能力大，经济上合算。PE管内壁光滑，不结垢。PE管内表面当量绝对粗糙比值是钢管的1/20，相同管径、相同长度、相同压力下的PE管其流通能力要比钢管大30％左右，因此经济优势明显。与金属管道相比，PE管道可减少工程投资三分之一左右（直径200毫米以上大管成本略高些），可盘卷的小口径管材，可进一步降低工程造价。

1.5 连接方便，施工简单，方法多样。PE管管体轻，搬运方便，焊接容易，焊接口少，当管线较长时可使用盘管敷设（一般指管径小于63毫米）PE管沟要求远比钢管沟要求低，而且当施工条件受限制时，可采用电熔焊接。维修方便，可以不停水、气维修和安装。

1.6 密封性好。PE管本身采用熔接连接（热熔或电熔），本质上保证了接口材质，结构与管体本身的同一性，实现了接头与管材的一体化。其接口的抗拉强度与爆破强度均高于管材本体，可有效抵抗内压力产生的环向应力轴向应力。因此，与橡胶圈类接应或其他机械接头相比，不存在接应扭曲造成的泄露危险，密封性能十分良好。

1.7 抗应力开裂性好。 PE管具有低的缺口敏感性，高抗剪切强度的段异的抗痕能力，耐环境应力性非常突出。耐磨性能好。PE管的低温脆化温度极低，可在-60摄氏度温度范围内安全使用。在塑料管道中的PE管抵抗裂纹传递能力比其他管道要强。

2 PE给水管在供水工程中的应用

2.1 PE给水管道的施工

2.1.1沟槽断面。 在断面选择中,考虑以下几个因素的影响:管道的直径、埋设深度、土壤类别、地下水情况、施工季节、沟槽是否用支撑、土方的运输、排水方法，基于以上8个方面因素的考虑,结合华北地区内的工程地质情况，采用的是直壁与放坡相结合的断面形式，沟槽放坡按给水排水管道工程施工及验收规范执行。 2.1.2 基础处理 开挖中若基础为未扰动槽底原状土,可直接铺设管道,对于一般土质,主要采用铺砂垫层,厚度为200mm,管道在铺砂垫层前,应先夯实平整,其密度不应低于90%。对于流砂、淤泥层硬土层等,采用换土、打桩等措施,确保工程质量。

2.1.3 PE管材、管件之间的连接 PE管材、管件之间的连接一般有热熔连接、电熔连接及机械连接。热熔连接又分为热熔承插连接和热熔对接连接,DN65管道以下(包括DN65)采用热熔承插连接,DN100以上采用热熔对接连接。热熔连接要采用相应的专用连接工具,连接时严禁明火。要校直两对立的待连接件,使其在同一轴线上。

a. 热熔承插连接方法:将匹配的内表面和外表面同时加热到粘流态,拆去加热工具,将外表面插入内表面形成承插搭接。其连接的界面是柱状面。热熔对接连接关键是要把熔接过程中柱状熔融界面的温度、时间和接缝压力三个参数调到最佳,把熔融界面材料的特性、柱状界面几何尺寸自身的匹配及界面和加热工具的匹配性、环境温度等因素同时考虑。这种操作大多为手工操作,因此人为因素是焊接质量的一个重要影响因素。

b. 热熔对接连接方法:将两相同的连接界面用加热板加热到粘流状态后,移开热板,再给连接面施加一定的压力,并在此压力状态下冷却固化,形成牢固的连接,其连接界面是平面。热熔对接连接的关键是要在对接过程中调整好温度、时间、压力三个参数,要把连接界面材料的性能、应力状况、几何形态以及环境条件等自然因素一起考虑,才能实现可靠的熔焊。

c. 不同管径之间的PE管连接采用PE 异径管件变径后,仍采用热熔连接。

2.1.4 PE管材与其他的管材、管件及阀门之间的连接 配水主管道的施工管段水压试验及冲洗消毒合格后,要与用户管、已建管道等其他材质的管材、阀门进行过渡连接,尤其是对更新改造的主干管更是存在着与其他管道连接的问题。

a. DN 63 以下的PE给水管与金属管道、小口径阀门的连接,可采用内(外)镶嵌金属螺纹的注塑管件进行过渡。

b. DN 63以上的PE给水管与其他材质管道、阀门、伸缩器、消火栓等金属管件的连接,采用相同型号的法兰连接进行过渡,PE 管材的过渡法兰由法兰头和钢塑法兰片组成。PE 管材与其他材质的管材、管件、阀门等的连接,其过渡管件的压力等级不得低于管材的公称压力。

2.1.5 热熔连接过程中易出现的操作缺陷及预防措施 熔接强度的确定要考虑材料的性质和接头的质量,一般控制熔接温度为230℃±10℃,温度的上限受制于材料结构的变化和焊缝形状的优劣。温度过高,会出现卷边尺寸增大,聚合物熔体对工具的粘附。聚合物的热氧化会析出挥发性产物(一氧化碳、不饱和烃等) ,使接头强度降低。 热熔连接过程中易出现的质量缺陷及预防措施如下：接头处或接头附近的管材上出现裂缝:由于设定的温度过高，产生管材表面碳化，相互熔接的两端材料熔体流动的速率不同。 熔缝出现缺口：熔接压力不足，吸热时间或冷却时间过短，管口切削不平行。管端错位：由于机具夹具不同轴，管段没有架设水平，操作误差大。卷边不规范：过窄是熔接压力过大，过宽是吸热时间不正确。熔接不充分产生假焊：连接的管端面有污染，转换时间过长，热板温度过低。角度变形：由熔接机和管材安装不当产生管端受力不均。连接面出现孔洞砂眼：焊接压力不足，冷却时间不足。外来杂质引起的空隙:加热板处理的不干净或加热板上有水溶剂的存在。

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我叫杨斌，来自造价084班。现在我开始简单的介绍一下我做的毕业设计及对大学生活的感想。我的毕业设计题目是：赣州市滨江四期改造工程——8#楼综合预算设计。建筑面积3169.84平方米，建筑层数6层，建筑高度21.1米，土建造价3240796.14元，单方造价1030.35元。建筑工程等级：二级。建筑抗震设防类别：丙类。设计使用年限：50年。耐火等级为二级。屋面二级防水，不上人保温屋面采用卷材防水，上人保温屋面采用挤塑聚苯板防水。结构类型是：砖混结构。消防设计，建筑防火分类为二类。墙体材料采用多孔页岩砖。基础、承台、基础梁采用c30混凝土，楼面屋面梁、板采用c25混凝土，框架柱采用c25混凝土。钢筋采用hpb235二级钢和hpb335三级钢。

给排水工程，总造价148460.37元，单方造价47.20元。室内生活冷水给水管及进户管管材选用：ppr给水管，连接方式采用熔接;室外埋地给水管管材用钢筋网骨架塑料(聚乙烯)复合管，连接方式采用电热熔接。室内排水管及出出户管采用pvcu芯层发泡复合消音排水管，采用承插连接或密圈连接。

电气工程，总造价183926.26元，单方造价58.48元。防雷等级为三级。 套管采用难熔塑料管pvc，导线采bv用塑铜线。