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。形狀復雜或大厚度的焊件，焊縫金屬在冷卻時收縮應力大，容易產(chǎn)生裂紋，必須選用抗裂性能強的焊條，如低氫型焊條，高韌性焊條或氧化鐵型焊條。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。

超聲波焊接中的重要工藝參數(shù)

影響超聲波焊接質量的一個關鍵因素是超聲波焊接能量。為了更好的讓用戶了解其中的不同，小編為大家整理下超聲波塑料、金屬焊接機的焊接原理及區(qū)別。焊接能量過大，容易造成焊接過度、產(chǎn)生毛邊，或者造成塑膠件變形、薄弱處斷裂甚至造成其它零部件損壞。但在另一方面，如果焊接能量過小，兩個塑膠件不能的熔合在一起，造成焊接強度低。超聲波焊接能量與以下工藝參數(shù)有關，如圖所示，超聲波焊接過程中工藝參數(shù)的調整歸根結底為對焊接能量的調整。

頻率頻率是指超聲波的頻率，包括15、20、30或40千赫茲。超聲波焊接機有著固定的頻率，無法調整。頻率越大，焊接能量越大。

振幅振幅是指焊頭表面振動的幅度，其等于換能器表面振幅與調幅器增益以及焊頭增益之積，振幅可通過調幅器和焊頭進行調節(jié)。

振幅越大，焊接能量越大。不同塑料對于振幅的要求不一樣；相對于無定形塑料，半結晶塑料要求更高的振幅；熔點較高的塑料要求更高的振幅。表2顯示了多種塑料在20千赫茲下推薦使用的振幅。

影響塑料超聲波焊接性能的其它因素

潤滑劑

潤滑劑例如蠟、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性和增加注塑性能。但是，在超聲波焊接時，潤滑劑會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

為了提高塑料的機械性能，塑料中會加入填充劑，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械強度和尺寸穩(wěn)定性。超聲波線就是超聲波導熔超點定位裝置，通常以接觸線（或接觸點）形式出現(xiàn)在塑料模具上。普通的礦物質填充劑，如玻璃纖維和滑石粉，會提高塑料傳導振動的能力，提高塑料的超聲波的焊接性能，特別是對于半結晶塑料。一般來說，10%~20%的玻璃纖維會顯著提高塑料的超聲波焊接性能。但是，當比例過大會帶來其它問題。例如，填充劑的比例為30%，但在局部的焊接界面，真實的比例可能已經(jīng)超過30%，使得在焊接界面沒有足夠的塑料熔化而獲得理想的焊接質量。當填充劑比例超過40%時，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，在塑料中常常會加入回料。在室溫下，異種金屬焊接接頭區(qū)的機械性能（如拉伸、沖擊、彎曲等）一般優(yōu)于被焊母材的性能，但高溫下或高溫長期運行后，接頭區(qū)的性能劣于母材。超聲波焊接允許在塑料中加入回料，因為回料本身是同一種塑料。但是，回料的比例不能過大，而且回料不能是已經(jīng)降解的、或者被污染的，否則會出現(xiàn)焊接質量問題。為了保證焊接的質量，建議回料的比例越少越好。

色素

色素對塑料的超聲波焊接性能影響較小，除非色素的比例過高。相比其它顏色，白色和黑色通常需要添加更多的色素，有可能帶來一些焊接問題。同一種塑料的不同顏色可能需要不同的焊接參數(shù)，可以通過調機來獲得。

塑料等級

塑料等級對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可能會有不同的熔點和不同的流動特性。