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(lái)裝配處理熱塑性塑料配件，及一些合成構(gòu)件的方法。目前被運(yùn)用的朔膠制品與之間的粘結(jié)，朔膠制品與金屬配件 的粘結(jié)及其它非朔膠材料之間的粘結(jié)。它取代了溶劑粘膠機(jī)械堅(jiān)固及其它的粘接工藝，是一種成熟的裝配技術(shù)。一、汽車(chē)：（交通業(yè)）超音波可通過(guò)計(jì)算機(jī)程序控制來(lái)實(shí)施對(duì)大件和不規(guī)則工件的焊接如：保險(xiǎn)杠、前后門(mén)、燈具、剎車(chē)燈等。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。

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(shí)可熔化流動(dòng)，加熱到一定溫度，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，交聯(lián)固化變硬而形成固體；但這種變化時(shí)不可逆的，當(dāng)重新受熱加壓時(shí)，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(dāng)加熱形成固體后，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)僅經(jīng)歷形態(tài)的變化，是可逆的；重新加熱和加壓時(shí)，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。10．先故障后調(diào)試有些情況下，所有的損壞原件都更換好了，但是還是不正常，這就要檢查保護(hù)系統(tǒng)的調(diào)試問(wèn)題了，電流大保護(hù)，頻率大保護(hù)，超聲波維修單前提是調(diào)頻電感一定要處在合適的位置，如果偏離正常位置太遠(yuǎn)，在調(diào)試的過(guò)程中可能會(huì)損壞功放板。

熱塑性塑料又分為無(wú)定形塑料和半結(jié)晶塑料，由于二者的分子結(jié)構(gòu)和排布不同，二者的超聲波焊接性能又有所差別。

無(wú)定形塑料的分子結(jié)構(gòu)呈隨機(jī)分布，沒(méi)有一個(gè)明確的熔點(diǎn)Tm，其在一個(gè)很廣泛的溫度范圍內(nèi)逐步軟化、熔化和流動(dòng)；而不是一旦加熱到某個(gè)溫度就立即從固體熔化，然后又立即固化。無(wú)定形塑料這種特性非常易于傳導(dǎo)超聲波振動(dòng)能力，能夠在較大的壓力和振幅范圍內(nèi)進(jìn)行超聲波焊接。鋰電是一個(gè)極具韌性的產(chǎn)品，從80年代誕生，至今經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)間的沉淀與技術(shù)革新，同時(shí)鋰電無(wú)論生產(chǎn)還是銷(xiāo)毀過(guò)程均對(duì)環(huán)境危害較小，比較符合當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的訴求，所以鋰電才成為了當(dāng)今新一代能源的核心重點(diǎn)。

半結(jié)晶塑料的分子結(jié)構(gòu)在局部呈規(guī)律性分布，有一個(gè)明確的熔點(diǎn)Tm，在溫度達(dá)到熔點(diǎn)之前，半結(jié)晶塑料始終保持著固態(tài)；當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)后，整個(gè)分子鏈立刻開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，并立即固化。無(wú)定形塑料和半結(jié)晶塑料的熔化過(guò)程區(qū)別如圖所示。

半結(jié)晶塑料呈規(guī)律性分布的分子結(jié)構(gòu)類(lèi)似于彈簧，非常容易吸收高頻的超聲波振動(dòng)能量，使得能量很難從焊頭傳導(dǎo)到焊接界面，必須有足夠大的超聲波能量才能使得半結(jié)晶塑料熔化。因此，相對(duì)于無(wú)定形塑料，半結(jié)晶塑料比較難焊接。為了使得半結(jié)晶塑料獲得較高的焊接質(zhì)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(shè)計(jì)、焊頭的接觸、焊接的距離以及焊接夾具等。玩具業(yè)：各式球類(lèi)玩具、文具、水槍、塑料禮品、音樂(lè)玩具、及各式塑料玩具…等。無(wú)定形塑料和半結(jié)晶塑料的超聲波焊接難易程度如表2所示。

塑料怎樣進(jìn)行超聲波焊接？

顧名思義，塑料焊接是指將兩個(gè)獨(dú)立的塑料件焊接為一體。學(xué)術(shù)上來(lái)說(shuō)塑料焊接是一種基于自粘接過(guò)程的塑料連接技術(shù)。自粘合性是指當(dāng)兩個(gè)表面接觸時(shí)，能形成穩(wěn)態(tài)鍵的能力。

塑料焊接適用于熱塑性塑料，因?yàn)闊峁绦运芰霞訜釙r(shí)不能軟化或重熔。塑料焊接方法可分為通過(guò)外加熱源軟化、通過(guò)機(jī)械運(yùn)動(dòng)方式軟化、和通過(guò)電磁作用軟化幾種。今天，我們主要來(lái)學(xué)習(xí)超聲波焊接。推薦閱讀：什么是塑料焊接技術(shù)？常用塑料焊接技術(shù)介紹

超聲波焊接：利用高頻振動(dòng)波傳遞到兩個(gè)需焊接的物體表面，在加壓的情況下，使兩個(gè)物體表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。

工藝成本：模具費(fèi)用（低），單件費(fèi)用（低）

典型產(chǎn)品：消費(fèi)電子產(chǎn)品，產(chǎn)品，包裝等

產(chǎn)量適合：小批量或大批量皆可

質(zhì)量：焊接節(jié)點(diǎn)密閉性極高

速度：快速的生產(chǎn)周期（不超過(guò)1秒）

通過(guò)電磁作用軟化表面的焊接方法

1、高頻焊接

       高頻焊接是利用電磁感應(yīng)原理高頻感應(yīng)加熱技術(shù)，穿透塑料制品對(duì)埋藏于塑料件內(nèi)部的感應(yīng)體或磁性塑料產(chǎn)生感應(yīng)加熱，使得被焊塑料在快速交變電場(chǎng)中產(chǎn)生熱量而使待焊接部位迅速軟化熔融，繼而填充接口間隙，并輔以完善的機(jī)械裝置達(dá)到焊接。適用于文具夾、可充氣物品、防水衣和血袋等產(chǎn)品的焊接。這樣在接觸壓力的作用下，相互接近到原子引力能夠發(fā)生作用的距離時(shí)，即形成焊點(diǎn)。

2、紅外線(xiàn)焊接

       這項(xiàng)技術(shù)類(lèi)似于電熱板焊接，將需要焊接的兩部分固定在貼近電熱板的地方但不與電熱板接觸。在熱輻射的作用下，連接部分被熔融，然后移去熱源，將兩部分對(duì)接，壓在一起完成焊接。新型的15KHz超聲波塑膠焊接機(jī)，對(duì)焊接較軟的PE、PP材料，以及直徑超大，長(zhǎng)度超長(zhǎng)塑膠焊件，具有獨(dú)特的效果，能滿(mǎn)足各種產(chǎn)品的需要，能為用戶(hù)生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品檔次貢獻(xiàn)。這種方式不產(chǎn)生焊渣、無(wú)污染，焊接強(qiáng)度大，主要用于 PVDF、PP 等精度要求很高的管路系統(tǒng)的焊接。

3、激光焊接

       原理是將激光器產(chǎn)生的光束通過(guò)反射鏡、透鏡或光纖組成的光路系統(tǒng)，聚焦于待焊接區(qū)域，形成熱作用區(qū)，在熱作用區(qū)中的塑料被軟化熔融，在隨后的凝固過(guò)程中，已熔化的材料形成接頭，待焊接的部件即被連接起來(lái)，通常用于PMMA、PC、ABS、LDPE、HDPE、PVC、PA6、 PA66、PS等透光性好的材料焊接，在熱作用區(qū)添加碳黑等吸收劑增強(qiáng)吸熱效果。塑料激光焊接的優(yōu)點(diǎn)較多：焊接速度快、精度高；自動(dòng)化、精密數(shù)控容易實(shí)現(xiàn)。因此，塑料激光焊接技術(shù)在汽車(chē)、、包裝等領(lǐng)域得到了比較廣泛的應(yīng)用。音波熔接藉由超音波振動(dòng)將電子能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再靠焊頭(HORN)將能量傳達(dá)至塑料工件接觸面，使分子與分子間產(chǎn)生激烈摩擦，促使產(chǎn)品瞬間熔化并結(jié)合為一體，加工時(shí)速快、干凈、美觀、經(jīng)濟(jì)。