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壓力機(jī)
壓力機(jī)用于固定焊接套件及施加焊接所需的作用力。它由固定工裝夾具的底座和施加作用力的氣缸組成。壓力機(jī)上帶有壓力表和調(diào)節(jié)閥以調(diào)節(jié)焊接作用力。應(yīng)該注意的是某一超聲波焊接設(shè)備上設(shè)定的特定表壓與另一設(shè)定同一表壓的焊機(jī)提供的焊接作用力不一定相同。焊接作用力應(yīng)該用測(cè)壓儀校準(zhǔn)以便對(duì)不同焊機(jī)之間的焊接作用力進(jìn)行直接比較。壓力機(jī)上也有流量控制閥可以對(duì)焊頭接近待焊零件的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。有些焊接設(shè)備采用電磁力加壓系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的氣缸,能更好地控制接近速度,在焊接小型或精密零件時(shí)是有益的。
4 支撐工裝
壓力機(jī)底座固定焊接過(guò)程中支撐零件的工裝。支撐工裝是為防止下部零件在超聲波作用時(shí)發(fā)生移動(dòng)專門(mén)設(shè)計(jì)的,它通常加工成緊密匹配零件表面輪廓的形狀。夾具從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的都有,由零件設(shè)計(jì)來(lái)決定。下部零件必須受到牢固放置和支撐。夾具或底座應(yīng)可調(diào)確保零件垂直于焊頭。夾具可由若干材料加工而成。不銹鋼是很好的選擇,因?yàn)樗菀讬C(jī)加工和拋光。特型夾具現(xiàn)在可直接經(jīng)由 CAD 數(shù)據(jù)加工。較大的、復(fù)雜的、奇形怪狀的或小批量零件通常采用澆注型軟質(zhì)聚氨酯裝夾。
1、熱板焊接
熱板焊接是用平面電熱板將需焊接的兩平面熔融軟化后迅速移去電熱板、合并兩平面并加力至冷卻的一種焊接方式,適用于超聲波難熔的非回轉(zhuǎn)工件或大型塑料工件的熔接,這種方法焊接強(qiáng)度高,焊接部件的形狀設(shè)計(jì)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易,例如汽車(chē)水箱、汽車(chē)工具箱、汽車(chē)組合燈、洗衣機(jī)平衡環(huán)等產(chǎn)品。
2、熱風(fēng)焊接
當(dāng)熱風(fēng)氣流直接吹向接縫區(qū)時(shí),與母材同材質(zhì)的填充焊絲和接縫區(qū)被熔化,填充材料與被焊塑料熔化在一起而形成焊縫。這種焊接方法的優(yōu)點(diǎn)是焊接設(shè)備輕巧易攜帶,但對(duì)操作者的焊接技能要求比較高。
3、熱棒和脈沖焊接
這兩項(xiàng)技術(shù)主要用在厚度較小的塑料薄膜的焊接。并且這兩種方法相似,焊接治具廠商,都是將兩片薄膜緊壓在一起,利用熱棒或鎳鉻絲產(chǎn)生的瞬間熱量完成焊接。
潤(rùn)滑劑
潤(rùn)滑劑例如蠟、硬脂酸鋅、硬脂酸鋁、硬脂酸和脂肪酸等被加入到塑料中用于提高流動(dòng)性和增加注塑性能。但是,在超聲波焊接時(shí),潤(rùn)滑劑會(huì)減小焊接界面的摩擦系數(shù),從而影響塑料的超聲波焊接性能。
填充劑
為了提高塑料的機(jī)械性能,塑料中會(huì)加入填充劑,常用的填充劑如玻璃纖維、碳纖維、滑石粉以及碳酸鈣等。玻璃纖維添加到塑料中用于提高塑料的機(jī)械強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。普通的礦物質(zhì)填充劑,如玻璃纖維和滑石粉,會(huì)提高塑料傳導(dǎo)振動(dòng)的能力,提高塑料的超聲波的焊接性能,特別是對(duì)于半結(jié)晶塑料。一般來(lái)說(shuō),10%~20%的玻璃纖維會(huì)顯著提高塑料的超聲波焊接性能。但是,焊接治具精度調(diào)整,當(dāng)比例過(guò)大會(huì)帶來(lái)其它問(wèn)題。例如,填充劑的比例為30%,但在局部的焊接界面,深圳焊接治具,真實(shí)的比例可能已經(jīng)超過(guò)30%,使得在焊接界面沒(méi)有足夠的塑料熔化而獲得理想的焊接質(zhì)量。當(dāng)填充劑比例超過(guò)40%時(shí),焊接治具設(shè)計(jì),很有可能在焊接界面不可焊接的材料比可焊接的材料還多,這就意味著超聲波焊接性能會(huì)變得很差。
回料
由于塑料的可回收性和降低零件材料成本,在塑料中常常會(huì)加入回料。超聲波焊接允許在塑料中加入回料,因?yàn)榛亓媳旧硎峭环N塑料。但是,回料的比例不能過(guò)大,而且回料不能是已經(jīng)降解的、或者被污染的,否則會(huì)出現(xiàn)焊接質(zhì)量問(wèn)題。為了保證焊接的質(zhì)量,建議回料的比例越少越好。
色素
色素對(duì)塑料的超聲波焊接性能影響較小,除非色素的比例過(guò)高。相比其它顏色,白色和黑色通常需要添加更多的色素,有可能帶來(lái)一些焊接問(wèn)題。同一種塑料的不同顏色可能需要不同的焊接參數(shù),可以通過(guò)調(diào)機(jī)來(lái)獲得。
塑料等級(jí)
塑料等級(jí)對(duì)塑料的超聲波焊接性能具有很大的影響。同一種塑料的不同等級(jí)可能會(huì)有不同的熔點(diǎn)和不同的流動(dòng)特性。
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