影響塑料焊接的因素及塑料焊接技術(shù)的種類

一、影響焊接質(zhì)量的因素

在進(jìn)行焊接時(shí)，壓力、時(shí)間、吸熱量（熔融量）是確保焊接質(zhì)量的三要素。

1.壓力

對焊接表面施加適當(dāng)?shù)膲毫Γ附硬牧蠈⒂蓮椥韵蛩苄赃^渡，還可以促進(jìn)了分子相互擴(kuò)散并擠去焊縫中的殘余空氣，從而增加焊接面密封性能。

2.時(shí)間

要有適當(dāng)?shù)臒崛蹠r(shí)間和足夠的冷卻時(shí)間?；旌霞夹g(shù)的好處使用混合機(jī)器幾乎可以完全消除灰塵，同時(shí)仍然可以實(shí)現(xiàn)快速循環(huán)時(shí)間和有效利用能源。當(dāng)熱功率一定時(shí)，時(shí)間不夠會(huì)出現(xiàn)虛焊，時(shí)間過長會(huì)造成焊件變形，熔渣溢出，有時(shí)還會(huì)在非焊接部位出現(xiàn)熱斑（變色）。必須保證焊接面吸收足夠的熱量達(dá)到充分熔融的狀態(tài)，才能保證分子間充分?jǐn)U散熔合，同時(shí)必須保證足夠的冷卻時(shí)間使焊縫達(dá)到足夠的強(qiáng)度。

3.熔融量

熱熔時(shí)間和熱功率協(xié)調(diào)調(diào)整才會(huì)得到恰當(dāng)?shù)娜廴诹?，保證足夠的分子間融合，消除虛焊的現(xiàn)象。除了焊接設(shè)備和操作人員技能水平外，來之于塑料內(nèi)部或外部的各種因素，對焊接質(zhì)量有一定的影響，應(yīng)當(dāng)引起重視。

二、其他影響焊接質(zhì)量的因素

1.塑料的吸濕性

如果焊接潮濕的塑料制品，內(nèi)含的水分會(huì)在受熱后化為蒸氣跑出而在焊面上出現(xiàn)氣泡，使焊接面密封性能減弱。吸濕較為嚴(yán)重的材料有PA、ABS、PMMA等。用這些材料做的制品，焊前必須進(jìn)行干燥處理。

2.塑料中的填充物

如玻璃纖維、滑石粉、云母等，它們改變了材料的物理特性。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。它們是人耳可以聽到的頻率，通常為20,000Hz或20kHz。填充物含量低于20％的塑料可以正常進(jìn)行焊接，不需要進(jìn)行特殊的處理。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)降低密封性。

3.焊接面的清潔

焊接表面必須清潔沒有雜質(zhì)，才能保證足夠的焊接強(qiáng)度和氣密性。

在選取正確的焊接的材料和排除了影響焊接效果的不利因素外，還要根據(jù)材料種類的制品形狀、成本的高低采取適當(dāng)?shù)暮附臃椒ā?

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。

超聲波塑膠焊接機(jī)的組成及應(yīng)用

超聲波塑料焊接機(jī)由氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、超聲波發(fā)生器、換能器及工具頭和機(jī)械裝置等組成。

1、氣動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)

包括有：過滹器、減壓閥、油霧器、換向器、節(jié)流閥、氣缸等。

工作時(shí)首先由空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)沖程氣缸，以帶動(dòng)超聲換能器振動(dòng)系統(tǒng)上下移動(dòng)，動(dòng)力氣壓在中小功率的超聲波焊接中氣壓根據(jù)焊接需要調(diào)定。

2、控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)由時(shí)間繼電器或集成電路時(shí)間定時(shí)器組成。主要功能是：一是控制氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作，使其焊接時(shí)在定時(shí)控制下打開氣路閥門，氣缸加壓使焊頭下降，以一定壓力壓住被焊物件，當(dāng)焊接完后保壓一段時(shí)間，然后控制系統(tǒng)將氣路閥門換向，使焊頭回升復(fù)位；二是控制超聲波發(fā)生器工作時(shí)間，本系統(tǒng)使整個(gè)焊接過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，操作時(shí)只啟動(dòng)按鈕產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)脈沖，便能自動(dòng)地完在本次焊接全過程。這對于在這個(gè)方向上振動(dòng)似乎是違反直覺的，但超聲波焊接振動(dòng)非?？?，導(dǎo)致分子摩擦并產(chǎn)生熱量。整個(gè)控制系統(tǒng)的順序是：電源啟動(dòng)一觸發(fā)控制信號(hào) 氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)，氣缸加壓焊頭下降并壓住焊觸發(fā)超聲發(fā)生器工作，發(fā)射超聲并保持一定焊接時(shí)間 去除超聲發(fā)射 繼續(xù)保持一定壓力時(shí)間 退壓，焊頭回升 焊接結(jié)束。

3、超聲波發(fā)生器

1） 功率較大的超聲波塑料焊接機(jī)，發(fā)生器信號(hào)采用鎖相式頻率自動(dòng)跟蹤電路，使發(fā)生器輸出的頻率基本上與換能器諧振頻率一致。

2） 功率在500W以上的超聲波塑料焊接機(jī)所用發(fā)生器采用自激式功率振蕩器，也具有一定的頻率跟蹤能力。

4、超聲波塑料焊接機(jī)使用的聲學(xué)系統(tǒng)

1） 換能器

超聲波塑料焊接機(jī)用的聲學(xué)系統(tǒng)包括三個(gè)部分：1驅(qū)動(dòng)部分2固定部分3工作部分。修復(fù)超聲波堆棧定期檢查堆棧以確保組件處于良好的工作狀態(tài)非常重要。在以上三個(gè)組成部分中，驅(qū)動(dòng)是核心，一般采用螺栓夾緊的縱向振動(dòng)換能器，其中半波長縱向振子與四分之一的波長縱向振子，半波長縱向振與半波長聚能器相連接組成一個(gè)全波長塑料焊接換能器，而四分之一波長縱向振子與四分之一波長聚能器相連，組成一個(gè)半波長換能器。

2） 工具頭

對不同的焊接對象需要有不同工具頭，不管是近場焊接還是傳輸焊接，只有半波長的工具頭才能使焊接端面達(dá)到較大的振幅。

工具頭，有帶振幅放大的和不帶振幅放大的兩種，塑料焊接機(jī)用聲學(xué)系統(tǒng)工具頭，所用材料通常為鋁合金，其端面鍍硬質(zhì)合金，功率較大時(shí)也有用鈦合金材料制成的，該材料疲勞強(qiáng)度比鋁合金高一倍多  

?超聲波焊接后，內(nèi)部零件破壞

超聲波焊接后，內(nèi)部零件破壞

解決方案：

1、提早超聲波發(fā)振時(shí)間（避免接觸發(fā)振）。

2、降低壓力、減少超聲波焊接時(shí)間（降低強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)）。

3、減少機(jī)臺(tái)功率段數(shù)或小功率機(jī)臺(tái)。

4、降低超聲波模具擴(kuò)大比。

5、底模受力處墊緩沖橡膠。

6、底模與制品避免懸空或間隙。

7、HORN（上模）掏孔后重測頻率。

8、上模掏孔后貼上富彈性材料。

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