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超聲波焊接和高周波熔接的特點
超聲波塑焊機的特點:
1)不污染無公害,綠色環(huán)保;
2)無需整體加熱,工件不易變形,機器功耗??;
3)焊接速度快,工件表面氧化脫碳較輕;
4)表面淬硬層可根據需要進行調整,易于控制;
5)塑料焊接設備加裝在機械加工生產線上,易于實現(xiàn)機械化和自動化程度,方便管理,節(jié)約人力物力,大大提高生產效率;
6)表面工件表層有較大壓縮內應力,工件破斷能力較高。
高周波熔接機的特點:
1)電力輸出強大,本機振蕩器所產生的周率27.12MHZ或40.68MHZ,符合國際工業(yè)波段標準,各種控制裝置特殊電子線路,可避免不當操作,且能快時間熔接制品、提高產品產量;
2)高靈敏火花保護裝置,當火花產生時,可自動切斷高周回路,使機件及物件損害降低,當電流過高時,自動切斷高壓保證振蕩管及整流器。
超聲波的特性
從超聲波焊接的角度,超聲波具有三個非常重要的特性,這三個特性與超聲波的焊接質量密切相關,是超聲波焊接過程中發(fā)生的諸多現(xiàn)象的根源。理解這三個特性有助于理解超聲波焊接的工藝要求,產品設計工程師從而可以正確的設計超聲波焊接結構來滿足超聲波焊接的工藝要求,提高超聲波的焊接質量。大多數焊接方法都可用于異種金屬的焊接,但在選擇焊接方法及制定工藝措施時,仍應考慮異種金屬焊接時的特點。
超聲波的三個特性、產生的焊接現(xiàn)象、及其對塑膠件結構設計要求如表1所示:
1) 能量大;超聲波能夠產生的比聲波大得多的能量,這是超聲波能夠對塑膠件件進行焊接的基礎,同時這也是超聲波焊接強度較高的根本原因;正由于其產生巨大能量的能力,超聲波甚至能夠進行金屬零件的焊接;而在另一個方面,恰恰由于能量大,超聲波有可能對焊接界面造成;2、換能器振子打火,陶瓷材料碎裂,可以用肉眼和兆歐表結合檢查,一般作為應急處理的措施,可以把個別損壞的振子斷開,不會影響到別的振子正常使用。同時可能對塑膠件其它部位或者塑膠件上已經裝配的其它零部件造成損壞。
2) 方向性好,幾乎是直線傳播;二、熔接時間過長:塑料產品因接收過長時間的熱能,不僅使塑料材質熔化,更進而造成塑料組織焦化現(xiàn)象,產生砂孔,水或氣即由此砂孔滲透而出。由于超聲波的波長很短,衍射效應不顯著,所以可以近似地認為超聲波是沿直線傳播,即傳播的方向性好,容易得到定向而集中的超聲波束。因此,這要求超聲波焊頭與焊接零件保持足夠大的接觸面積,保證超聲波能能夠傳導到焊接界面。同時,如果在傳播方向上存在孔洞等,超聲波就難繞過孔洞傳導能量,這也是超聲波結構設計時需要注意的地方。
3) 衰減性;盡管超聲波的穿透能力強,但超聲波在物體里傳播始終都存在著衰減,傳播的距離越遠,能量衰減越厲害。另外,在不同的塑料中,超聲波能量的衰減程度不一致。例如,在無定形塑料中,如ABS,其能量衰減程度較小,兩個ABS塑膠件即使是遠程焊接也能保證焊接質量;當時在作電流點焊電極加超聲振動試驗時,發(fā)現(xiàn)不通電流也能焊接上,因而發(fā)展了超聲金屬冷焊技術。在半結晶塑料中,如PA66,超聲波能量衰減程度大,超聲波傳播距離較短,很難保證遠程焊接的質量。
塑料焊接機器特點:
1.操作簡單易學,應用范圍廣。
2.針對工件的內部、不規(guī)則形狀的工件,焊接出密封強度高且精致工件,無耗材(如膠水、溶劑、粘合劑等) 。
3.焊接后可達到水密、氣密和牢固度的要求。
4.采用人機界面配合PLC電腦控制系統(tǒng),機器動作無誤,操作方便安全。
5.速度快省人工,生產,可根據產品大小設計模具,一次性焊接多個產品。
6.數字式的PID溫度控制,熔接溫度更加穩(wěn)定。
7.油壓系統(tǒng)控制,相比氣壓控制,焊接更加牢固。
超聲波常見的問題
1,焊接工件的工藝誤區(qū)
超聲波能量是瞬間爆發(fā)的,焊接線應成點或者線條以及傳遞的距離都要符合超聲波焊接方式。有人認為只要是塑料材料,無論怎樣結合面都可以良好的焊接,這是錯誤的認識,當瞬間能量產生時,接縫面積越大,能量分散越嚴重,焊接效果越差,甚至無法焊接,另外超聲波是縱向傳波的,能量損失同距離成正比,遠距離應控制在7.5厘米之內。焊接部位難以清理的焊件,選用氧化性強的,對氧化皮和油污不敏感的酸性焊條,以免產生氣孔等缺陷。焊接線應控制在0.3-0.8mm之間為較佳狀態(tài),工件的壁厚不能低于2mm,否則不能良好焊接,特別是要求水氣密的產品。
2,工件材料誤區(qū)
超聲焊接機對焊接的工件材質是有要求的,不是所有材料都能焊接,有人認為任何材料都可以焊接,這是一大誤解,不同材質之間有的能良好焊接,有的基本能熔接,有的是不相熔的。同一材料之間熔點是相同的,從原理講是可以焊接的。但是當焊接的工件的熔點大于350度的時候,就不在適合超聲焊接了。因為超聲是瞬間使工件分子熔化,判斷依據是在1-3之內,不能良好焊接,就應該選擇其他焊接工藝,如熱板,旋熔,振動摩擦等。2)高周波熔接機工作原理是介質材料在高頻電磁的作用下使物料內部分子間互相激烈碰撞產生高溫終達到焊接和熔接的目的。一般來講ABS料是容易焊接,因為熔點低,硬度也硬,反之尼龍是比較難熔接的。