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壓力機(jī)
壓力機(jī)用于固定焊接套件及施加焊接所需的作用力。它由固定工裝夾具的底座和施加作用力的氣缸組成。超聲波塑料焊接工藝超聲波焊是一種快捷,干凈,有效的裝配工藝,用來裝配處理熱塑性塑料配件,及一些合成構(gòu)件的方法。壓力機(jī)上帶有壓力表和調(diào)節(jié)閥以調(diào)節(jié)焊接作用力。應(yīng)該注意的是某一超聲波焊接設(shè)備上設(shè)定的特定表壓與另一設(shè)定同一表壓的焊機(jī)提供的焊接作用力不一定相同。焊接作用力應(yīng)該用測壓儀校準(zhǔn)以便對不同焊機(jī)之間的焊接作用力進(jìn)行直接比較。壓力機(jī)上也有流量控制閥可以對焊頭接近待焊零件的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。有些焊接設(shè)備采用電磁力加壓系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的氣缸,能更好地控制接近速度,在焊接小型或精密零件時是有益的。
4 支撐工裝
壓力機(jī)底座固定焊接過程中支撐零件的工裝。支撐工裝是為防止下部零件在超聲波作用時發(fā)生移動專門設(shè)計(jì)的,它通常加工成緊密匹配零件表面輪廓的形狀。比如塑料,塑料材料之間差異巨大,超聲波塑料焊接機(jī)不能對所有塑料進(jìn)行有效焊接。夾具從簡單到復(fù)雜的都有,由零件設(shè)計(jì)來決定。下部零件必須受到牢固放置和支撐。夾具或底座應(yīng)可調(diào)確保零件垂直于焊頭。夾具可由若干材料加工而成。不銹鋼是很好的選擇,因?yàn)樗菀讬C(jī)加工和拋光。特型夾具現(xiàn)在可直接經(jīng)由 CAD 數(shù)據(jù)加工。較大的、復(fù)雜的、奇形怪狀的或小批量零件通常采用澆注型軟質(zhì)聚氨酯裝夾。
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。5)塑料焊接設(shè)備加裝在機(jī)械加工生產(chǎn)線上,易于實(shí)現(xiàn)機(jī)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(chǎn)效率。次加熱時可熔化流動,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;但這種變化時不可逆的,當(dāng)重新受熱加壓時,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,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,沒有一個明確的熔點(diǎn)Tm,其在一個很廣泛的溫度范圍內(nèi)逐步軟化、熔化和流動;而不是一旦加熱到某個溫度就立即從固體熔化,然后又立即固化。五、電子:運(yùn)用自動化方案設(shè)計(jì)使用戶達(dá)到規(guī)模化生產(chǎn),同時確保產(chǎn)品之品質(zhì)需求。無定形塑料這種特性非常易于傳導(dǎo)超聲波振動能力,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,整個分子鏈立刻開始運(yùn)動,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。因此,相對于無定形塑料,半結(jié)晶塑料比較難焊接。有人錯誤認(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)深度的一個方面。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。
熱塑性塑料的8種焊接
通常認(rèn)為熱塑性焊接是不可逆的。少數(shù)工藝如感應(yīng)焊接可生產(chǎn)可逆組裝件。至于選擇哪種方法應(yīng)在制件設(shè)計(jì)初作出。因?yàn)楹附臃椒▽χ萍O(shè)計(jì)的要求可能是重要的,且不同焊接方法同差別顯著。
1、超聲焊接;
2、振動焊接;
3、旋轉(zhuǎn)焊接;
4、電磁焊接;
5、接觸(電阻)焊;
6、熱板焊接;
7、熱氣焊接;
8、擠出焊接;
9、溶劑粘接。