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熱板焊接時(shí)人們常犯的4個(gè)錯(cuò)誤
1.不接觸整個(gè)熔化肋(不正確的熔化零點(diǎn))
為了有效地將熱量傳遞到塑料部件中,熔體肋必須與加熱的工具完全接觸。加熱工具剛剛與焊接肋表面上的每個(gè)點(diǎn)接觸的位置稱為熔化零點(diǎn)。如果設(shè)定了不正確的熔體零位置,則預(yù)期焊接表面的一部分將不會(huì)吸收足夠的熱量以完全熔化和粘合。這種情況導(dǎo)致我們稱之為“冷焊”。與固定焊接機(jī)不同,設(shè)置手工焊接工作不涉及預(yù)編程焊接參數(shù)或安裝復(fù)雜機(jī)械。為避免這種情況,進(jìn)行熔體測(cè)試(僅熔化,無密封階段),然后檢查部件,確保整個(gè)熔體肋表面顯示出與加熱工具接觸的跡象。如果熔化肋的部分沒有顯示熔化跡象,則調(diào)整熔體零位,直到它們?yōu)橹埂?
2.熔體停留時(shí)間不足
為了形成強(qiáng)焊接,熱量需要滲透到塑料焊接肋中以允許材料流動(dòng)并與來自組件的另一半的軟化材料結(jié)合。通過編程的熔體停留時(shí)間控制該熱深度。如果熔體停留時(shí)間太短,則熱量不會(huì)深深地浸入焊縫中,并導(dǎo)致冷,弱焊接。它能為你做什么雖然超聲波焊接系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單,但其使用的可能性很大。相反,如果允許材料吸收過多的熱量(通過長(zhǎng)的熔化停留時(shí)間),則將難以施加足夠的力來實(shí)現(xiàn)強(qiáng)焊接。
3.開放時(shí)間太長(zhǎng)(轉(zhuǎn)換)
一旦塑料部件被加熱,工具將縮回,然后將兩個(gè)部件合在一起以在力的作用下密封。通過使用超高頻聲波,塑料通過摩擦被局部加熱,并且變形以滿足規(guī)格。從部件離開加熱工具到將它們放在一起的時(shí)間稱為“打開時(shí)間”(或者,在某些情況下,“轉(zhuǎn)換”)。盡可能減少開放時(shí)間至關(guān)重要。開放時(shí)間越長(zhǎng),部件上的半熔融焊肋就越需要冷卻。如果焊縫冷卻時(shí)間過長(zhǎng),它們會(huì)在其表面開始形成表皮,從而抑制兩個(gè)部件上的半熔融材料混合并形成強(qiáng)焊縫。因此,熱和密封階段之間的過渡必須快速有效。
4.密封力不足
當(dāng)兩種組分在加熱后聚集在一起時(shí),施加到半熔融材料上的力使得來自兩半的材料混合并焊接。檢查夾具是否有任何磨損或無支撐部分,并確保零件不能在焊接接頭處移動(dòng)或未對(duì)準(zhǔn)。但是,如果施加的力不足,材料將不能充分混合,這會(huì)導(dǎo)致焊接不良。另一方面,如果施加太大的力,則所有半熔融材料將被擠出焊接區(qū)域,在每一側(cè)僅留下冷材料,從而防止強(qiáng)烈的材料結(jié)合。
振動(dòng)-振幅-頻率
在超聲波焊接過程中,將具有確定的振幅,力和持續(xù)時(shí)間的機(jī)械振動(dòng)施加到待焊接的材料上。由于分子間和表面摩擦,產(chǎn)生熱量并使材料熔化。
超聲波焊接系統(tǒng)的核心是堆疊。它由壓電轉(zhuǎn)換器,增強(qiáng)器(振幅變換器)和超聲波發(fā)生器組成。堆棧隨著超聲頻率收縮和擴(kuò)展。產(chǎn)生的振動(dòng)是縱波。焊接工具的行程,即峰值位置和零位置之間的距離,被稱為振幅-在超聲波焊接中,振幅在5和50μm之間。
根據(jù)作為材料特性的聲速和頻率計(jì)算波長(zhǎng)λ。
振幅的定義
幅度a定義為振蕩幅度的一半,即從零到峰值。
單位:千分尺[μm]
頻率的定義
頻率f是每單位時(shí)間的周期數(shù)
單位:赫茲[赫茲]
波長(zhǎng)的定義
波長(zhǎng)l(λ)是沿波的兩個(gè)相等狀態(tài)之間的距離。
單位:毫米[mm]
超聲波發(fā)生器運(yùn)動(dòng)的示意圖
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(duì)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。另外,如果熱板焊接設(shè)備不提供速度,距離和力控制,則用戶將受到過程控制能力的限制。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(zhǎng)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(duì)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。無論您的應(yīng)用是什么,如果您需要粘合塑料,超聲波焊接可能是您的技術(shù)。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。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?