超聲波焊接的步驟

超聲波焊接的詳細(xì)步驟如圖所示：（超聲波焊接的詳細(xì)步驟）

步：兩個(gè)焊接塑膠件先后被放置在焊接夾具中。

第二步：焊頭下移，接觸上部塑膠件。

第三步：壓力通過焊頭，把兩個(gè)塑膠件件壓緊。

第四步：焊頭以15千赫茲或20千赫茲每秒的頻率垂直振動(dòng)，機(jī)械振動(dòng)能量傳導(dǎo)到兩個(gè)塑膠件的初始接觸區(qū)域，劇烈摩擦產(chǎn)生熱能，當(dāng)焊接界面的溫度達(dá)到塑料的熔點(diǎn)后，塑料熔化并流動(dòng)，振動(dòng)停止，這一段時(shí)間稱為熔化時(shí)間。

第五步：繼續(xù)保持壓力一段時(shí)間直到熔化的塑料冷卻并固化，這段時(shí)間稱為保壓時(shí)間。

第六步：一旦熔化的塑料固化，去除壓力，退回焊頭，兩個(gè)塑膠件熔合在一起，超聲波焊接過程完成。

超聲波焊接的微觀過程

從微觀上來看，當(dāng)兩個(gè)塑膠件從開始接觸到后熔合在一起，可以分為四個(gè)階段：

階段：開始熔化階段。在這一階段，兩個(gè)焊接零件表面間的摩擦和內(nèi)部摩擦產(chǎn)生熱量，塑料開始受熱熔化。

第2階段：連接階段。在這一階段，兩個(gè)零件開始熔化在一起，形成較薄的熔合層，隨著熱量的增加，熔合層的厚度繼續(xù)增加。

第3階段：穩(wěn)態(tài)熔流階段。在這一階段，熔合層的厚度繼續(xù)增加，直到達(dá)到一定的厚度保持不變，振動(dòng)停止。

第4階段：保壓/冷卻階段。在這一階段，在焊接壓力的保持下，熔流開始冷卻凝固，兩個(gè)塑膠件終焊接成一體。

如何正確選擇塑料焊接機(jī)設(shè)備

塑料焊接大體有兩種方法：粘接和焊接。一般來講，粘接工藝生產(chǎn)效率低、不美觀，且膠粘劑都有一定的毒性；而焊接工藝相對(duì)來說生產(chǎn)、焊件美觀、焊接強(qiáng)度高，所以，塑料焊接工藝得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

       首先，要選取正確的可焊接的材料。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，只有分子結(jié)構(gòu)相同或相近的熱塑性塑料才能進(jìn)行焊接。這種顯著的不均勻性使得焊接接頭不同區(qū)域在相同的條件下，表現(xiàn)出來的行為有很大的差異，出現(xiàn)弱化區(qū)域和強(qiáng)化區(qū)域，尤其是在高溫的條件下，異種金屬焊接接頭在服役過程中經(jīng)常出現(xiàn)早期失效。在焊接面上是分子間的化學(xué)結(jié)合，所以母體材料越相近，焊接效果越好。同時(shí)，塑料中填充料的含量同塑料的可焊性和焊接質(zhì)量有很大的關(guān)系，它們改變了材料的物理特性。填充物含量超過 30% 時(shí)，由于表面塑料比例不足，分子間融合的不夠，會(huì)降低焊接密封性。

       其次還要根據(jù)材料種類和制品形狀、成本的的高低采取適當(dāng)?shù)暮附臃椒?。按所采用的加熱軟化方式的不同，塑料焊接可分為通過外加熱源、機(jī)械運(yùn)動(dòng)及電磁作用軟化等幾種。

通過外加熱源軟化的焊接技術(shù)

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)來說比較容易，例如汽車水箱、汽車工具箱、汽車組合燈、洗衣機(jī)平衡環(huán)等產(chǎn)品。1超聲波發(fā)生器超聲波發(fā)生器的作用是將工頻（50Hz或60Hz）電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槌曨l電壓。

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，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。