關于超聲波塑料焊接

超聲波塑料焊接工藝

超聲波焊是一種快捷，干凈，有效的裝配工藝，用來裝配處理熱塑性塑料配件，及一些合成構件的方法。目前被運用的朔膠制品與之間的粘結，朔膠制品與金屬配件 的粘結及其它非朔膠材料之間的粘結。它取代了溶劑粘膠機械堅固及其它的粘接工藝，是一種成熟的裝配技術。超聲波焊接不但有連接裝配功能而且具有防潮、防水的密封效果。

超聲波的優(yōu)點：  

1，節(jié)能

2，摩擦焊加工廠，無需裝備散煙散熱的通風裝置

3，成本低，

4，容易實現自動化生產

超聲波焊接機的工作原理

超聲波焊接裝置是通過一個電晶體功能設備將當前50/60Hz的電頻轉變成20KHz或40KHz的電能高頻電能，震動摩擦焊，供應給轉換器。轉換器將電能轉 換成用于超聲波的機械振動能，調壓裝置負責傳輸轉變后的機械能至超聲波焊接機的焊頭。焊頭是將機械振動能直接傳輸至需壓合產品的一種聲學裝置。  

振動通過焊接工作件傳給粘合面振動磨擦產生熱能使塑膠熔化，  振動會在熔融狀態(tài)物質到達其介面時停止，短暫保持壓力可以使熔化物在粘合面固化時產生個強分子鍵，  整個周期通常是不到一秒種便完成，但是其焊接強度卻接近是一塊連著的材料。

臺州市錦亞機械制造有限公司是一家生產塑料線性振動摩擦焊接機，熱鉚焊接機，熱板焊接機，多頭非標型超聲波塑料焊接機，以及非標準設備、自動化設備、治具等研發(fā)、設計、制造及銷售為一體的技術服務性實體公司。
塑料的超聲波焊接性能

塑料分為熱固性塑料和熱塑性塑料。熱固性塑料可塑但不可逆。次加熱時可熔化流動，加熱到一定溫度，產生化學反應，交聯固化變硬而形成固體；但這種變化時不可逆的，當重新受熱加壓時，熱固性塑料不能再次熔化。因此，超聲波焊接不能焊接熱固性塑料。熱塑性塑料可塑又可逆；當加熱形成固體后，其內部結構僅經歷形態(tài)的變化，是可逆的；重新加熱和加壓時，能夠重新熔化并再次形成固體。超聲波焊接能夠焊接大部分的熱塑性塑料。

熱塑性塑料又分為無定形塑料和半結晶塑料，由于二者的分子結構和排布不同，二者的超聲波焊接性能又有所差別。

無定形塑料的分子結構呈隨機分布，沒有一個明確的熔點Tm，其在一個很廣泛的溫度范圍內逐步軟化、熔化和流動；而不是一旦加熱到某個溫度就立即從固體熔化，然后又立即固化。無定形塑料這種特性非常易于傳導超聲波振動能力，能夠在較大的壓力和振幅范圍內進行超聲波焊接。

半結晶塑料的分子結構在局部呈規(guī)律性分布，有一個明確的熔點Tm，在溫度達到熔點之前，半結晶塑料始終保持著固態(tài)；當溫度達到熔點后，整個分子鏈立刻開始運動，并立即固化。無定形塑料和半結晶塑料的熔化過程區(qū)別如圖所示。

半結晶塑料呈規(guī)律性分布的分子結構類似于彈簧，非常容易吸收高頻的超聲波振動能量，使得能量很難從焊頭傳導到焊接界面，必須有足夠大的超聲波能量才能使得半結晶塑料熔化。因此，相對于無定形塑料，半結晶塑料比較難焊接。為了使得半結晶塑料獲得較高的焊接質量，往往需要考慮更多的因素，例如，較高的振幅、合適的焊接界面設計、焊頭的接觸、焊接的距離以及焊接夾具等。無定形塑料和半結晶塑料的超聲波焊接難易程度如表2所示。

5，焊接原理上理解誤區(qū)

相當一部分從事多年超聲焊接方面的人員，對超聲能量傳遞有一種誤解，認為音波在接觸面進行焊接，其實是一種誤解，真正的焊接原理是，換能器把電能轉換為機械能后，通過工件物質分子進行傳導，摩擦焊，聲波在固體中傳導聲阻遠小于在空氣中的聲阻，當聲波通過工件接縫時，縫隙中的聲阻大，數控摩擦焊，產生的熱能相當大，溫度首先達到工件的熔點，再加上一定的壓力，使接縫熔接，而工件的其他部分由于聲阻小，溫度低不會熔接。其原理同歐姆定律類似。

6，焊接結構的誤區(qū)

超聲模具（Horn）型式多樣，工件的形狀決定模具外形，但每部分的尺寸和弧度，材質都要嚴格計算的，有人錯誤認為只不過是一個金屬塊而已。設計是否合理直接影響著模具的效率，壽命，產品的合格率，嚴重時直接燒壞發(fā)生器。模具的材料一般使用鎂鋁7075，而有些人為降低成本，使用劣質材料。正規(guī)模具生產商進料都有一套嚴格地檢驗程序，加工尺寸都是經過計算機軟件模擬和校驗后加工出來的。品質才有保證。這些工序一般作坊是無法做到的，不經過合理設計，做出的模具，在焊接小工件時，反應問題還不明顯，當大功率時就會出現各種弊端。嚴重時直接損壞元器件。

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