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                            超聲波焊接技術詳解

                            2014/11/22 11:06:27點擊:
                            超聲波焊接技術詳解

                            超聲波焊接的工作原理超聲波焊接裝置是通過一個電晶體功能設備將當前50/60Hz的電頻轉變成20KHz40KHz的電能高頻電能,供應給轉換器。轉換器將電能轉換成用于超聲波的機械振動能,調壓裝置負責傳輸轉變后的機械能至超聲波焊接機的焊頭。  焊頭是將機械振動能直接傳輸至需壓合產品的一種聲學裝置! 振動通過焊接工作件傳給粘合面振動磨擦產生熱能使塑膠熔化,  振動會在熔融狀態物質到達其介面時停止,短暫保持壓力可以使熔化物在粘合面固化時產生個強分子鍵,  整個周期通常是不到一秒種便完成,但是其焊接強度卻接近是一塊連著的材料!!

                            焊接: 指的是廣義的將兩個熱塑性塑料產品熔接的過程。當超音停止振動時, 固體材料熔化,完成焊接。其接合點強度接近一整塊的連生材料,  只要產品的接合面設計得匹配, 完全密封是絕對沒有什么問題的,

                            碟合: 熔化機械鎖形成一個材質不同的塑料螺栓的過程。

                            嵌入: 將一個金屬無件嵌入塑料產品的預留孔內。 具有強度高,成型周期短安裝快速的優點! 類似于模具設計中的嵌件!

                               超音波將配件的一部分熔化再組成一個塑料的突起部位或塑料管或其它擠出配件。這種方式的優勢在于處理的快速,較小的內壓,良好的外觀及對材料本性的克服。  點 悍  點焊是對沒有預留也或能源控制的兩個熱塑塑料組件的局部焊接。點焊也能產生一個強有力的粘合構造,尤其適合一些大型配件、有突起的塑料片或澆注的熱塑塑料以及那些結構復雜、難以進入接合面的產品。  剪 切 切和封口一些有序與無序的熱塑材料的超音波工藝。用這種方法密封的邊緣不開裂,且沒有毛邊、卷邊現象。 紡織品/膠片的密封  紡織品品及一些膠片的密封也可用到超音波。它可對膠片實行緊壓合,還可對紡織品進行整潔的局部剪切與密封?p合的同時也起到了裝飾的作用。

                            影響超音波焊接的因素 說起熱塑塑料的可焊接力,不能不說到超音波壓合對各種樹脂的要求。其最主要的因素包括聚合物結構,熔化溫度、柔韌性(硬度)、化學結構。  聚合物結構 非結晶聚合物分子排列無序、有明顯的使材料逐步變軟、熔化 及至流動的溫度(Tg玻璃化溫度)。這類樹脂通常能有效傳輸超音速振動并在相當廣泛的壓力/振幅范圍內實現良好的焊接。 半結晶型聚合物分子排列有序,有明顯的熔點(Tm熔化溫度)和再度凝固點。固態的結晶型聚合物是富有彈性的,能吸收部分高頻機械振動。所以此類聚合物是不易于將超聲波振動能量傳至壓合面,幫要求更高的振幅。需要很高的能量(高熔化熱度)才能把半結晶型的結構打斷從而使材料從結晶狀態變為粘流狀態,這也決定了這類材料熔點的明顯性,熔化的材料一旦離開熱源,溫度有所降低便會導致材料的迅速凝固。所以必須考慮這類材料的特殊性(例如:高振幅、接合點的良好設計、與超音夾具的有效接觸、及優良的工作設備)才能取得超聲波焊接的成功

                            聚合物:熱塑性與熱固性  將單體結合在一起的過程稱為“聚合”。聚合物基本可分為兩大類:熱塑性和熱固性。熱塑性材料加熱成型后還可以重新再次軟化和成型,基所經歷的只是狀態的變化而已-這種特性使決定了熱塑性材料超音波壓合的適應性。熱固性材料是通過不可逆反的化學反應生成的,再次加熱或加壓均不能使已成型的熱固性產品軟化,所以傳統上一直認為熱固性材料是不適合使用超音波的。  熔化溫度 聚合物的熔點越高,其焊接所需的超音波能量越多. 硬度(彈力系數)  材料的硬度對其是否能有效傳輸超音速振動是很有影響的?偟恼f來,愈硬的材料其傳導力愈強。

                            經驗分享! 超聲波熔接 : 以超聲波頻率振動的焊頭,在預定的時間及壓力下,磨擦生熱,令塑膠接面相互熔合,既牢固,又方便快捷 超聲波埋插:  由焊頭送到金屬及塑膠間的超聲波震動,磨擦生熱令塑膠接觸面熔化,使金屬椿擠入塑膠孔內。 超聲波鉚接,成形包覆:  塑膠件上的梢子,通過金屬件的孔,以高震幅焊頭震動梢端,使其熔解,順著焊頭的接觸面變為鉚釘形狀,將金屬板鉚住 超聲波點焊  將兩層塑膠板焊接,焊頭中央的導梢以超波震動攢穿上層塑膠板,由于震動能產生離析,塑膠接面間接產生磨擦熱,令兩層塑膠板熔接

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