對(duì)超聲波焊接技術(shù)以及焊接機(jī)有哪些認(rèn)識(shí)誤區(qū)?

超聲波焊接技術(shù)及焊接機(jī)儲(chǔ)存在很多的認(rèn)識(shí)誤區(qū)，以下就是小編詳細(xì)的介紹，希望對(duì)大家有幫助：

1：焊接原理的認(rèn)識(shí)誤區(qū)：

很多操作超聲波焊接機(jī)的從業(yè)人員，對(duì)超聲波能量地傳遞有一種誤解，主要認(rèn)為是超聲波直接在焊接工件的接觸面進(jìn)行焊接，其實(shí)這是一種誤識(shí)，真正的焊接原理是：超聲波換能器把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能后，通過工件物質(zhì)分子進(jìn)行傳導(dǎo)，聲波在固體中的傳導(dǎo)聲阻遠(yuǎn)小于在空氣中的聲阻，當(dāng)聲波通過工件接縫時(shí)，縫隙中的聲阻大， 產(chǎn)生的熱能相當(dāng)就大，溫度首先達(dá)到工件的熔點(diǎn)，再加上一定的壓力使接縫熔接。事實(shí)上超聲波焊接機(jī)換模后，超聲焊接機(jī)焊接效果不好、不達(dá)標(biāo)，基本都不是超聲波焊接機(jī)出現(xiàn)了問題，而是換模后，沒有正確調(diào)試導(dǎo)致的。

2：焊接工藝的認(rèn)識(shí)誤區(qū)：

超聲波焊接方式有很多種，有人認(rèn)為只要是塑料材質(zhì)，超聲波塑料焊接機(jī)就可以很好地焊接，這也是一種誤識(shí)。原因就是蝙蝠能發(fā)出2～10萬赫茲的超聲波，這好比是一座活動(dòng)的“雷達(dá)站”。因?yàn)槌暡芰渴撬查g爆發(fā)的，當(dāng)瞬間能量產(chǎn)生時(shí)，接縫面積越大，能量分散越嚴(yán)重，焊接效果越差，甚至無法焊接。另外一個(gè)原因是超聲波是縱向傳播的，能量損失和距離成正比，距離越遠(yuǎn)焊接效果就越小，因此工件臂厚不能低于2MM，否則不能良好的熔接。針對(duì)不同的焊接產(chǎn)品（材料）和焊接效果（成點(diǎn)或成線），都需要專門的焊接工藝與之對(duì)應(yīng)。

3：焊接材料的認(rèn)識(shí)誤區(qū)：

由于社會(huì)各種材料很多，也很復(fù)雜，尤其是不斷創(chuàng)造出的新型材料。超聲波金屬焊接機(jī)由來超聲波金屬焊接機(jī)英文注釋：Ultrasonicmetalweldingmachine，超聲波金屬焊接是19世紀(jì)30年代偶然發(fā)現(xiàn)的。對(duì)焊接要求很高，因此，并不是所有的同類材料都能焊接的。比如塑料，塑料材料之間差異巨大，超聲波塑料焊接機(jī)不能對(duì)所有塑料進(jìn)行有效焊接。焊接取決于材料的熔點(diǎn)，兩種材料的熔點(diǎn)相近，才可以進(jìn)行有效焊接。

4：超聲波模具的認(rèn)識(shí)誤區(qū)：

超聲波模具是根據(jù)產(chǎn)品來量身訂制的，不同的焊接件制作的超聲波模具是不一樣的。有人錯(cuò)誤認(rèn)為超聲波模具只是一塊鋁合金，其實(shí)超聲波模具的設(shè)計(jì)與制造是很有講究的，其實(shí)超聲波模具是超聲波焊接技術(shù)中具有技術(shù)深度的一個(gè)方面。1換能器通過逆壓電效應(yīng)將來自于發(fā)生器的超聲頻電壓轉(zhuǎn)化為同頻率的超聲機(jī)械振動(dòng)。即使已經(jīng)擁有幾年的設(shè)計(jì)和開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，我們還是堅(jiān)信只有通過嚴(yán)格的測(cè)試和質(zhì)量控制才能生產(chǎn)出較好的超聲波焊頭。設(shè)計(jì)的是否合理直接影響著超聲波模具的效率、壽命和產(chǎn)品的合格率，嚴(yán)重時(shí)會(huì)直接燒壞發(fā)生器。我們生產(chǎn)的每一套超聲波焊頭加工和超聲波模具加工，不管是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品還是根據(jù)客戶要求定制的，都會(huì)經(jīng)過反復(fù)的測(cè)試。超聲波焊頭的外形、強(qiáng)度等各種參數(shù)經(jīng)過多次試驗(yàn)，能符合嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，超聲波焊頭和超聲波模具達(dá)到很好的匹配。

臺(tái)州市錦亞機(jī)械制造有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)塑料線性振動(dòng)摩擦焊接機(jī)，熱鉚焊接機(jī)，熱板焊接機(jī)，多頭非標(biāo)型超聲波塑料焊接機(jī)，以及非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備、治具等研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造及銷售為一體的技術(shù)服務(wù)性實(shí)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。當(dāng)超聲波停止作用后，讓壓力持續(xù)幾秒鐘，使其凝固成型，這樣就形成一個(gè)堅(jiān)固的分子鏈，達(dá)到焊接的目的，焊接強(qiáng)度能接近于原材料強(qiáng)度。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。

熱塑性塑料又分為無定形塑料和半結(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。

無定形塑料的分子結(jié)構(gòu)呈隨機(jī)分布，沒有一個(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。1、超聲波塑料焊接機(jī)一般情況下不能應(yīng)用在幾片厚度為2-3MM之間的塑料焊接，但不排除特殊條件下的，如結(jié)構(gòu)/焊接方式/超聲波機(jī)功率等都有影響。無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。

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)分子鏈立刻開始運(yùn)動(dòng)，并立即固化。無定形塑料和半結(jié)晶塑料的熔化過程區(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。振動(dòng)通過焊接工作件傳給粘合面振動(dòng)磨擦產(chǎn)生熱能使塑膠熔化，振動(dòng)會(huì)在熔融狀態(tài)物質(zhì)到達(dá)其介面時(shí)停止，短暫保持壓力可以使熔化物在粘合面固化時(shí)產(chǎn)生個(gè)強(qiáng)分子鍵，整個(gè)周期通常是不到一秒種便完成，但是其焊接強(qiáng)度卻接近是一塊連著的材料。因此，相對(duì)于無定形塑料，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。無定形塑料和半結(jié)晶塑料的超聲波焊接難易程度如表2所示。

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(dòng)性和增加注塑性能。但是，在超聲波焊接時(shí)，潤滑劑會(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。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)。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。一般來說，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，當(dāng)比例過大會(huì)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(shí)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(zhì)量。當(dāng)填充劑比例超過40%時(shí)，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。根據(jù)母材和焊接接頭不同的要求，熔焊、壓焊及其他焊接方法在異種金屬焊接中都有所應(yīng)用，但也都各有其優(yōu)缺點(diǎn)。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(diào)機(jī)來獲得。

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。