超聲波的特性

從超聲波焊接的角度，超聲波具有三個(gè)非常重要的特性，這三個(gè)特性與超聲波的焊接質(zhì)量密切相關(guān)，是超聲波焊接過(guò)程中發(fā)生的諸多現(xiàn)象的根源。理解這三個(gè)特性有助于理解超聲波焊接的工藝要求，產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師從而可以正確的設(shè)計(jì)超聲波焊接結(jié)構(gòu)來(lái)滿足超聲波焊接的工藝要求，提高超聲波的焊接質(zhì)量。超聲波焊接雖然發(fā)現(xiàn)較早，但是到目前為止，其作用機(jī)理還不是很清楚。

超聲波的三個(gè)特性、產(chǎn)生的焊接現(xiàn)象、及其對(duì)塑膠件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求如表1所示:

1)  能量大；超聲波能夠產(chǎn)生的比聲波大得多的能量，這是超聲波能夠?qū)λ苣z件件進(jìn)行焊接的基礎(chǔ)，同時(shí)這也是超聲波焊接強(qiáng)度較高的根本原因；在室溫下，異種金屬焊接接頭區(qū)的機(jī)械性能（如拉伸、沖擊、彎曲等）一般優(yōu)于被焊母材的性能，但高溫下或高溫長(zhǎng)期運(yùn)行后，接頭區(qū)的性能劣于母材。正由于其產(chǎn)生巨大能量的能力，超聲波甚至能夠進(jìn)行金屬零件的焊接；而在另一個(gè)方面，恰恰由于能量大，超聲波有可能對(duì)焊接界面造成；同時(shí)可能對(duì)塑膠件其它部位或者塑膠件上已經(jīng)裝配的其它零部件造成損壞。

2) 方向性好，幾乎是直線傳播；由于超聲波的波長(zhǎng)很短，衍射效應(yīng)不顯著，所以可以近似地認(rèn)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(dǎo)到焊接界面。同時(shí)，如果在傳播方向上存在孔洞等，超聲波就難繞過(guò)孔洞傳導(dǎo)能量，這也是超聲波結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的地方?？紤]焊件的集合形狀復(fù)雜程度，剛度大小，焊接破口的制備情況和焊接位置。

3) 衰減性；盡管超聲波的穿透能力強(qiáng)，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(yuǎn)，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(wú)定形塑料中，如ABS，其能量衰減程度較小，兩個(gè)ABS塑膠件即使是遠(yuǎn)程焊接也能保證焊接質(zhì)量；在半結(jié)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(yuǎn)程焊接的質(zhì)量。為了有效地發(fā)揮作用，變幅桿必須是超聲波在其制造材質(zhì)中的半波長(zhǎng)或半波長(zhǎng)的整數(shù)倍。

塑料熱板焊接機(jī)的工作步驟，清晰詳細(xì)！

（一）復(fù)位狀態(tài)：塑料處于工作停止?fàn)顟B(tài)或者一個(gè)工作循環(huán)起始狀態(tài)，當(dāng)整個(gè)工作循環(huán)處于自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，將塑料加工件人工放置在上、下模具中，組用俠具固定。

（二）熱板進(jìn)位狀態(tài)：按下啟動(dòng)按鈕，熱板在氣缸的推動(dòng)作用下，滑移到加熱位，上、 下冷模在在2只氣缸的推動(dòng)下移動(dòng)到熱熔位置，進(jìn)而使上、下塑料件與加熱板接觸，然后塑料件焊接面開(kāi)始熔化。

（三）塑料件熱熔狀態(tài)：在一定時(shí)間內(nèi)，通過(guò)加熱板將熱量傳遞給塑料件，使塑料件充分熔化。

（四）加熱時(shí)間到，熔接上、下塑料件在模具中同時(shí)離開(kāi)熱板一段距離，緊接著迅速撤走加熱板。

（五）上、下塑料件在氣缸作用下合模，在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行固化處理，使兩塑料件熔接為一體，完成焊接。熔接后可達(dá)到水密、氣密的要求，適用于各種形狀大小和材質(zhì)的熱塑性塑料件熔接。

（六）保壓時(shí)間到，從下模中取出焊接成品，設(shè)備處于復(fù)位狀態(tài)，開(kāi)始下一個(gè)工作循環(huán)。

塑料熱板焊接機(jī)的組成及應(yīng)用！

塑料使用電熱熔化原理，配以完善的機(jī)械裝置，焊接熱塑性材料的機(jī)械設(shè)備，主要由氣壓傳動(dòng)部分、控制部分、氣部分、機(jī)臺(tái)以及熱板模具和機(jī)械裝置等組成。

一、 氣壓傳動(dòng)部分：這部分包括過(guò)滹器、減壓閥、油霧器、換向器、節(jié)流閥、氣缸等。工作時(shí)首先由空氣壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)沖程氣缸帶動(dòng)熱板模具系統(tǒng)上下移動(dòng)，同時(shí)在焊接作業(yè)的過(guò)程中，氣壓并非一個(gè)固定值，根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行調(diào)定。

二、控制部分：這部分由PLC和溫度控制器組成。1、 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(kāi)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。2、控制塑料件在熱板上加熱的工作時(shí)間，本系統(tǒng)使整個(gè)焊接過(guò)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(guò)程。超聲波是指頻率大于20000Hz以上的聲波，超聲波是聲波大家族中的一員，其超出了人耳聽(tīng)覺(jué)的上限（20000Hz），故而得名超聲波。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)，氣缸加壓上下加緊模具下降并壓住在上下熱板模具發(fā)生工作，并保持一定熔接時(shí)間繼續(xù)保持一定壓力時(shí)間退壓，上下加緊模具回升焊接結(jié)束。