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材料對(duì)熱塑性塑料焊接響應(yīng)的影響
密度
這表明與基本類型相比,是否存在大量添加劑,例如玻璃纖維(GF),玻璃球(GG),石棉,滑石等,它們會(huì)影響焊接響應(yīng)。在大多數(shù)情況下,這些添加劑會(huì)增加密度。
根據(jù)溫度剪切模量G'和機(jī)械損耗因子Tanδ
從高G'或E剪切模量可以預(yù)期有利的焊接性能,該剪切模量在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度下是恒定的。在同一時(shí)間的機(jī)械損耗因數(shù)tanδ(衰減)應(yīng)該低到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和盡可能恒定。硬質(zhì)無定形塑料在室溫下具有這些有利的性質(zhì)。聲波被傳送到連接表面而沒有太多損失并轉(zhuǎn)換成熱量。此外,它正在快速旋轉(zhuǎn),導(dǎo)致移位的塑料材料(閃光)從焊接接頭噴出(材料必須到達(dá)某處)。大多數(shù)增強(qiáng)材料增加了剛度,因此剪切模量也提高了。
在未填充的熱塑性塑料的情況下,剪切模量也受到水分含量,結(jié)晶度和晶體取向以及自含應(yīng)力的影響。在增強(qiáng)熱塑性塑料的情況下,這些影響也是有效的。
直至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)或直至熔化區(qū)(Tm)的剪切模量曲線顯著下降意味著機(jī)械損耗因子的增加并且在通向連接表面的途中導(dǎo)致聲波明顯衰減。通常,在半結(jié)晶塑料的情況下,能量損失大于硬質(zhì)無定形塑料的情況。與由無定形塑料制成的那些相比,在半結(jié)晶塑料的情況下,相同形狀的模制件通常需要更高的發(fā)電機(jī)功率輸出或更長的焊接周期和更高的振幅。通常,希望具有較短的焊接周期。手工焊接的三大優(yōu)勢(shì)企業(yè)投資手工焊接設(shè)備有以下三個(gè)原因:1)便攜性手工焊接的一大優(yōu)勢(shì)是操作員能夠攜帶用于焊接的機(jī)器/工具/設(shè)備。
熔化熱量或熱量和特定熱量Cp
該值越高,特別是在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或熔化范圍內(nèi),在連接區(qū)域中塑化材料所需的能量越大。這意味著更長的焊接周期或必要時(shí)更強(qiáng)大的超聲波焊接裝置,后者是優(yōu)選的。
熔化范圍或熱塑性范圍
必須通過選擇合適的焊接參數(shù)來保證連接區(qū)域的加熱超過熔化范圍。
聲速
合成材料中的聲速是溫度控制的,并且在模制件用作聲導(dǎo)體時(shí)是重要的,例如在遠(yuǎn)場(chǎng)焊接中。
熔體粘度
塑料熔體的粘度(例如,由MFI,熔體流動(dòng)指數(shù)表示)影響焊接響應(yīng)。
以低MFI為特征的高分子粘性塑料通常需要更多的能量來熔化。這意味著更長的焊接周期或者超聲波焊接設(shè)備的更高功率輸出是必要的。
具有低熔體粘度的塑料,其特征在于高M(jìn)FI,熔化更快。在這種情況下,熔融材料會(huì)突然離開連接區(qū)域。為避免這種情況,焊接壓力,焊接周期,振幅,觸發(fā)和連接區(qū)域的設(shè)計(jì)應(yīng)特別小心。
大多數(shù)增強(qiáng)和填充材料增加了熔體粘度,即熔融材料更粘稠。少量的一些填料,例如云母和滑石,降低了熔體粘度,熔融材料更易移動(dòng)并且流動(dòng)更快。
增強(qiáng)材料,填充材料和其他添加劑
增強(qiáng)材料:
玻璃纖維,玻璃球,碳纖維,滑石,石棉等。
填充材料:
木粉,白堊和其他礦物和有機(jī)填充材料。
其他添加劑
穩(wěn)定劑,潤滑劑,染料,軟化劑,阻燃添加劑,抗靜電涂料等
。這些添加劑的性質(zhì)和數(shù)量會(huì)影響焊接響應(yīng)和焊接效果。應(yīng)相應(yīng)調(diào)整模制件的結(jié)構(gòu)和焊接條件。
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。什么是超聲波焊接?
熱塑性材料的超聲波焊接是利用機(jī)械振動(dòng)由于分子摩擦而產(chǎn)生熱量的焊接技術(shù)。這些振動(dòng)激發(fā)塑料中的分子,使它們開始移動(dòng)。塑料變軟并開始熔化。組分通過粘合或形狀配合接合在壓力下短暫保持時(shí)間后,它們?cè)诜肿訝顟B(tài)下牢固地結(jié)合在一起。
超聲波焊接技術(shù):
已經(jīng)建立了超聲波連接技術(shù)作為整個(gè)塑料加工工業(yè)中的各種應(yīng)用中的技術(shù)熱塑性材料的連接方法。
由于:
高速處理
可重復(fù)的焊接結(jié)果
該技術(shù)是汽車,電氣,包裝,衛(wèi)生和過濾行業(yè)大批量生產(chǎn)的選擇。
如果零件材料和設(shè)計(jì)適合于超聲波工藝,則在強(qiáng)度,緊密度和視覺外觀方面特別實(shí)現(xiàn)良好的粘合質(zhì)量。這意味著從一開始它們必須設(shè)計(jì)成使得超聲波聚焦在焊接區(qū)域中。
超聲波有什么特點(diǎn)?
我們的耳朵只能分辯頻率為20至2萬赫的聲音,頻率比人的聽頻范圍高的聲波是屬于聲音的類別之一,屬于機(jī)械波,聲波是指人耳能感受到一種縱波,其頻率范圍為16Hz—20KHz.當(dāng)聲波的頻率低于16Hz時(shí)就叫做次聲波,高于20KHz則稱為超聲波聲波,超聲波具有如下特性:
1.超聲波可在氣體、液體、固體、固熔體等介質(zhì)中有效傳播。
2.超聲波可傳遞很強(qiáng)的能量。
3.超聲波會(huì)產(chǎn)生反射、疊加和共振現(xiàn)象。
4.超聲波在液體介質(zhì)中傳播時(shí),可在界面上產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊和空化現(xiàn)象。