实现超声波熔接的最佳条件是什么?

2021-07-10 14:42:54

超声波焊接是最常用的塑料焊接方法。超声波焊接区域的热量增加是机械振动的吸收、连接区振动(波)的反射及零件表面的摩擦综合作用的结果。

零件的超声波焊接性由焊接设备、被焊材料的物理性能、零件的设计和焊接参数决定。材料焊接的难易程度取决于传递高频振动的能力。通常,弹性模量高的塑料对振动具有较低的内部损耗,因而能传递最大能量到接头处。这意味着材料刚性愈大,超声波焊接愈容易。

超声波成功焊接至关重要的是适当的接头设计、适当的焊头振幅、适当的焊头接触面积。

超声波焊接过程的最佳条件选配需考虑三个主要因素:材料性能、零件和接头设计、适用性要求。材料性能影响振动能量从焊头界面至接头处的传递。因此,材料的变化会导致重新评估设计和过程。零件和接头设计对于决定最终组件中材料的性能方面至关重要。与材料性能一样,零件设计影响能量传递至焊缝区域的效率。接头设计在焊接过程中可以起集中应用能量、向接头提供适当熔液量和提供零件对齐的作用,因而直接影响焊缝质量。由于外加负载、密封要求、接头外观、飞边容差这些因素影响零件接头类型(接头设计) 的选择,因而适用性要求也必须考虑。

导能筋最常用于非结晶性塑料(可获得密封接头),也用于半结晶性塑料(但不能获得密封接头)。剪切接头和斜接接头用于结晶性塑料。

通常近场焊接用于有较高能量吸收特性的结晶性塑料和低刚性材料,而远场焊接用于对超声波能量吸收较低的非结晶性和高刚性材料。

超声波焊接具有清洁、环保无害、焊接速度快、焊缝强度高、容易实现自动化、适合于大批生产等优点,是各行各业大批量生产首选的塑料焊接方法。